本發(fā)明主要是配電網(wǎng)單相接地故障處理領(lǐng)域，特指一種基于自動(dòng)零序電流保護(hù)定值的配電網(wǎng)故障區(qū)域隔離系統(tǒng)，適用于含開(kāi)關(guān)站、環(huán)網(wǎng)柜及架空電纜混合配電網(wǎng)的單相接地故障進(jìn)行快速故障區(qū)域隔離。

背景技術(shù)：

1、配電網(wǎng)單相接地故障占比高達(dá)70%左右，其中永久性故障約占30%左右，特別是配電網(wǎng)頻繁發(fā)生絕緣導(dǎo)線斷線接地故障，故障點(diǎn)對(duì)人身安全構(gòu)成威脅，國(guó)內(nèi)曾多次發(fā)生絕緣導(dǎo)線斷線接地故障造成的人身傷亡事故；還有配電網(wǎng)絕緣導(dǎo)線斷線接地、樹(shù)木與配電網(wǎng)接觸引起的山林火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，有些甚致造成了嚴(yán)重的人身傷亡事故。

2、零序電流保護(hù)是配電網(wǎng)中性點(diǎn)小電阻接地快速隔離接地故障的主要方法，然而由配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜和運(yùn)行方式的頻繁變化，無(wú)法對(duì)零序電流保護(hù)的電流定值進(jìn)行準(zhǔn)確的整定。現(xiàn)在往往一座變電站的饋線開(kāi)關(guān)和節(jié)點(diǎn)智能開(kāi)關(guān)都采用一個(gè)零序電流定值，這就造成零序電流保護(hù)的“高阻死區(qū)”問(wèn)題，零序電流保護(hù)不會(huì)動(dòng)作，絕緣導(dǎo)線斷線接地，樹(shù)木與導(dǎo)線的接觸接地，甚致一些電纜的高阻接地的對(duì)地過(guò)渡電阻都會(huì)遠(yuǎn)大這個(gè)值。零序電流保護(hù)不動(dòng)作就無(wú)法解決絕緣導(dǎo)線斷線接地時(shí)的人身安全防護(hù)、無(wú)法解決樹(shù)木與導(dǎo)線的接觸接地造成的森林火災(zāi)防護(hù)、無(wú)法解決電纜的高阻接地故障造成的電網(wǎng)安全問(wèn)題。

3、現(xiàn)在的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，即有架空線路、又有電纜線路，在架空配電線路上有一二次融合智能開(kāi)關(guān)構(gòu)成的節(jié)點(diǎn)、有電纜及電纜分接箱或環(huán)網(wǎng)柜構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，還有配電開(kāi)關(guān)站構(gòu)成的，在這樣配電網(wǎng)發(fā)生接地故障時(shí)實(shí)現(xiàn)快速的故障區(qū)域隔離非常困難。

4、現(xiàn)在進(jìn)行故障區(qū)域隔離主要是依靠配電自動(dòng)化系統(tǒng)，在接地故障時(shí)把配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的零序電流、零序電壓信號(hào)上傳至配電自動(dòng)化系統(tǒng)后臺(tái)，由后臺(tái)判斷故障區(qū)域，但是這嚴(yán)重依賴配電自動(dòng)化系統(tǒng)后臺(tái)判斷程序的正確性，節(jié)點(diǎn)ftu采樣和通信的可靠性，如果其中哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，故障區(qū)域就判斷不出來(lái)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)以上問(wèn)題發(fā)明了基于自動(dòng)定值的配電網(wǎng)故障區(qū)域隔離系統(tǒng)，系統(tǒng)由安裝在變電站的接地故障處理裝置、安裝在配電線路上的節(jié)點(diǎn)智能終端、安裝在開(kāi)關(guān)站的智能控制器km、安裝在環(huán)網(wǎng)柜或電纜分接箱的智能控制終端hm構(gòu)成。

2、在配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)通過(guò)自動(dòng)或人工干預(yù)的方法實(shí)施自動(dòng)零序電流保護(hù)定值生成模式；在自動(dòng)零序電流保護(hù)定值生成模式，開(kāi)關(guān)站的智能控制器km采集流過(guò)開(kāi)關(guān)站各分支線路的零序電流生成開(kāi)關(guān)站各分支線路的零序電流電流保護(hù)的電流定值，根據(jù)分支線路的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)情況生成時(shí)間定值，儲(chǔ)存在開(kāi)關(guān)站的智能控制器km中；配電線路上的節(jié)點(diǎn)智能終端采集流過(guò)零序電流生成線路節(jié)點(diǎn)的零序電流電流保護(hù)的電流定值，根據(jù)線路節(jié)點(diǎn)的位置生成時(shí)間定值，儲(chǔ)存在線路上的節(jié)點(diǎn)智能終端中；環(huán)網(wǎng)柜或電纜分接箱的智能控制終端hm采集流過(guò)各分支線路的零序電流生成各分支線路的零序電流保護(hù)定值，時(shí)間定值按最小時(shí)間整定，儲(chǔ)存在環(huán)網(wǎng)柜或電纜分接箱的智能控制終端hm中。

3、自動(dòng)零序電流保護(hù)定值生成模式是在配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)通過(guò)自動(dòng)或人工干預(yù)的方法使變電站的接地故障處理裝置在一定的時(shí)間δt內(nèi)進(jìn)行單相對(duì)地開(kāi)關(guān)合閘實(shí)施的，經(jīng)過(guò)時(shí)間δt后單相對(duì)地開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；t1<δt<t2，t1為瞬時(shí)性故障持續(xù)時(shí)間；t2為永久性故障隔離時(shí)間。

4、接地故障發(fā)生時(shí)，變電站的接地故障處理裝置處理接地故障，在判斷故障為永久性故障時(shí)進(jìn)入永久性故障隔離模式。

5、配電線路上的節(jié)點(diǎn)智能終端、開(kāi)關(guān)站的智能控制器km和環(huán)網(wǎng)柜或電纜分接箱的智能控制終端hm應(yīng)能根據(jù)零序電流持續(xù)時(shí)間準(zhǔn)確辯識(shí)自動(dòng)零序電流保護(hù)定值生成模式與永久性故障隔離模式。

6、在永久性故障隔離模式，若開(kāi)關(guān)站的智能控制器km檢測(cè)流過(guò)開(kāi)關(guān)站各分支線路的零序電流，當(dāng)某分支線路的零序電流達(dá)到零序電流電流保護(hù)的電流定值和時(shí)間定值后，啟動(dòng)零序電流電流保護(hù)斷開(kāi)分支線路的開(kāi)關(guān)隔離故障；若配電線路上的節(jié)點(diǎn)智能終端采集到流過(guò)節(jié)零序電流和持續(xù)時(shí)間達(dá)到節(jié)點(diǎn)的零序電流電流保護(hù)的電流定值和時(shí)間定值后，啟動(dòng)零序電流電流保護(hù)斷開(kāi)節(jié)點(diǎn)智能開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)故障區(qū)域隔離；若環(huán)網(wǎng)柜或電纜分接箱的智能控制終端hm采集流過(guò)各分支線路的零序電流和持續(xù)時(shí)間達(dá)到分支線路的零序電流電流保護(hù)的電流定值和時(shí)間定值后，啟動(dòng)零序電流電流保護(hù)斷開(kāi)分支線路的開(kāi)關(guān)隔離故障。

7、永久性故障隔離模式是在接地故障處理裝置處理接地故障、并判斷故障為永久性故障，各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行永久性故障隔離的模式。

8、開(kāi)關(guān)站的智能控制器km和環(huán)網(wǎng)柜或電纜分接箱的智能控制終端hm在自動(dòng)零序電流保護(hù)定值生成模式時(shí)自動(dòng)生成各分支線路的零序電流保護(hù)定值與時(shí)間定值；在永久性故障隔離模式時(shí)當(dāng)流過(guò)分支線路的零序電流與時(shí)間達(dá)到零序電流保護(hù)定值與時(shí)間定值時(shí)啟動(dòng)零序電流保護(hù)斷開(kāi)分支線路的開(kāi)關(guān)隔離故障。

9、本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)：

10、1、在自動(dòng)零序電流保護(hù)定值生成模式時(shí)各節(jié)點(diǎn)或

11、0015?2、自動(dòng)生成的零序電流保護(hù)定值，越是線路末端的電流定值和時(shí)間定值越小符合配電網(wǎng)主網(wǎng)架對(duì)可靠性的要求。各分支線路流過(guò)的是節(jié)點(diǎn)后側(cè)或各分支線路對(duì)地電容電流具有很好的針對(duì)性。

12、?3、自動(dòng)生成的零序電流保護(hù)定值，架空線路的定值小于電纜線路也具有較高的高阻識(shí)別能力，滿足森林防火，及防止架空絕緣導(dǎo)線斷線接地對(duì)人身傷害的要求。

13、?4、該方法不依賴配電自動(dòng)化后臺(tái)，因而減少了后臺(tái)編程工作量。

14、?5、該方法不需要通信，避免了通信滯后的影響，保證了故障隔離的快速性與可靠性。

15、6、該方法解決了含架空線路、電纜線路、電纜分接箱或環(huán)網(wǎng)柜構(gòu)成的復(fù)雜配電網(wǎng)故障區(qū)域隔離具有非常好的造用性。

技術(shù)特征：

1.基于自動(dòng)零序電流保護(hù)定值的配電網(wǎng)故障區(qū)域隔離系統(tǒng)，系統(tǒng)由安裝在變電站的接地故障處理裝置、安裝在配電線路上的節(jié)點(diǎn)智能終端、安裝在開(kāi)關(guān)站的智能控制器km、安裝在環(huán)網(wǎng)柜或電纜分接箱的智能控制終端hm構(gòu)成，其特征在于：在配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)通過(guò)自動(dòng)或人工干預(yù)的方法實(shí)施自動(dòng)零序電流保護(hù)定值生成模式；在自動(dòng)零序電流保護(hù)定值生成模式，開(kāi)關(guān)站的智能控制器km采集流過(guò)開(kāi)關(guān)站各分支線路的零序電流生成開(kāi)關(guān)站各分支線路的零序電流電流保護(hù)的電流定值，根據(jù)分支線路的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)情況生成時(shí)間定值，儲(chǔ)存在開(kāi)關(guān)站的智能控制器km中；配電線路上的節(jié)點(diǎn)智能終端采集流過(guò)零序電流生成線路節(jié)點(diǎn)的零序電流電流保護(hù)的電流定值，根據(jù)線路節(jié)點(diǎn)的位置生成時(shí)間定值，儲(chǔ)存在線路上的節(jié)點(diǎn)智能終端中；環(huán)網(wǎng)柜或電纜分接箱的智能控制終端hm采集流過(guò)各分支線路的零序電流生成各分支線路的零序電流保護(hù)定值，時(shí)間定值按最小時(shí)間整定，儲(chǔ)存在環(huán)網(wǎng)柜或電纜分接箱的智能控制終端hm中；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自動(dòng)零序電流保護(hù)定值的配電網(wǎng)故障區(qū)域隔離系統(tǒng)，其特征在于：永久性故障隔離模式是在接地故障處理裝置處理接地故障、并判斷故障為永久性故障，各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行永久性故障隔離的模式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自動(dòng)零序電流保護(hù)定值的配電網(wǎng)故障區(qū)域隔離系統(tǒng)，其特征在于：開(kāi)關(guān)站的智能控制器km和環(huán)網(wǎng)柜或電纜分接箱的智能控制終端hm在自動(dòng)零序電流保護(hù)定值生成模式時(shí)自動(dòng)生成各分支線路的零序電流保護(hù)定值與時(shí)間定值；在永久性故障隔離模式時(shí)當(dāng)流過(guò)分支線路的零序電流與時(shí)間達(dá)到零序電流保護(hù)定值與時(shí)間定值時(shí)啟動(dòng)零序電流保護(hù)斷開(kāi)分支線路的開(kāi)關(guān)隔離故障。

技術(shù)總結(jié)
基于自動(dòng)零序電流保護(hù)定值的配電網(wǎng)故障區(qū)域隔離系統(tǒng)，在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)在電網(wǎng)運(yùn)行方式變化時(shí)通過(guò)人工干預(yù)的方法使變電站的接地故障處理裝置動(dòng)作，實(shí)施自動(dòng)零序電流保護(hù)定值生成模式。在接地故障發(fā)生并判斷故障為永久性故障時(shí)，進(jìn)入永久性故障隔離模式，在配電網(wǎng)的智能控制終端根據(jù)節(jié)點(diǎn)或分支線路流過(guò)的零序電流及持續(xù)時(shí)間啟動(dòng)自動(dòng)生成的零序電流保護(hù)定值實(shí)現(xiàn)故障快速區(qū)域隔離。該發(fā)明解決了復(fù)雜配電網(wǎng)的接地故障對(duì)人身安全、電網(wǎng)安全的影響，提高了森林火災(zāi)的防護(hù)能力。

技術(shù)研發(fā)人員：李政洋,李景祿,李妍莎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：李景祿
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/12