CN102646966B - 一种配电线路三相故障处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电线路的三相故障处理方法，用于快速隔离配电线路故障，并快速恢复非故障区段的供电，包括：步骤1，三相故障检测，基于三相电压降低或者三相电流增大，判定配电线路上发生了三相故障；步骤2，三相故障隔离，基于三相电流增大或者三相电压降低，保护快速动作，无选择地隔离配电线路；步骤3，供电恢复，基于三相重合闸技术判定故障区段，并同时恢复非故障区段失电负荷的供电。根据本发明，可以实现不依赖通信通道的基于单端信息的配电线路故障区段快速隔离和非故障区段供电快速恢复。

Description

一种配电线路三相故障处理方法

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体而言，涉及一种配电线路三相故障处理技术。

背景技术

配电线路（也称馈电线路、馈线）是配电系统的重要组成部分，配电线路发生故障后，自动地检测并切除故障区段，是保证用户供电可靠性的前提。

上世纪80年代，发达国家出现了利用分段器、重合器等智能开关设备为标志的配电线路自动化系统。故障区段的查找、隔离和非故障部分的恢复供电靠分段器、重合器的反复配合动作来自动实现。每一次故障，重合器都要多次开断，负担重，故障切除时间长、未故障部分恢复供电慢。

近年来，随着通信技术的快速发展，出现了基于馈线终端单元FTU和网络通信的配电线路自动化系统。故障查找、隔离以及恢复供电是靠FTU采集故障信息并上传给调度中心，调度中心判断后控制断路器和负荷开关的分合操作实现的。该系统对于通道的依赖性强；系统可靠性直接取决于通道的可靠性。

综上所述，现有的配电线路故障处理技术不能满足对用户安全可靠供电的要求。因此，研究能够快速切除配电线路故障并快速恢复非故障区段供电的配电线路故障处理技术就显得尤为迫切和重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：配电线路故障处理依赖通信可靠性低，依赖重合器多次开断，重合器负担重。本发明拟提出一种基于本地信息的配电线路三相故障处理方法。

有鉴于此，本发明公开了一种配电线路三相故障处理方法，只利用本地电压和电流信息实现故障的快速隔离和供电的快速恢复。

所述配电线路闭环结构，开环分段运行。当配电线路上发生三相故障时，有电源侧电流增大，无电源侧电压降低。当配电线路开关打开，故障隔离后，与电源相连的第一段配电线路的开关处，开关一侧的三相电压恢复正常，另一侧三相电压为零。基于重合闸技术，开关重合。重合到故障，三相电流增大。重合到非故障区段，系统恢复正常运行。

基于此，提出了配电线路的三相故障处理方法。配电线路发生三相故障后，有电源侧基于三相电流增大，瞬时打开所有开关；无电源侧基于三相电压消失，瞬时打开所有开关。接着，根据重合闸原理，如果开关两侧一侧三相电压正常，另一侧三相无电压，则开关重合。重合后，如果电流增大，超过整定值，开关瞬时打开。重合后，如果系统恢复正常运行，则开关闭锁一定时间，等待下一级开关重合。

本方法仅使用了单端故障信息，实现了配电线路三相故障区域的快速隔离和非故障区域供电的快速恢复。

附图说明

图1示出了所述配电线路三相故障处理流程。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了所述配电线路三相故障处理流程。

配电线路闭环结构，开环分段运行。每一段都配置能切断短路电流的开关。

步骤1，故障检测。实时检测配电线路上的电压电流，判断配电线路上是否发生了三相故障；如果三相电流都大于整定值，或者三相电压都小于整定值，则判定配电线路上发生了三相故障。

所述电流整定值可取为最大负荷电流的2倍；所述电压整定值可取为额定电压的30%。

三相电流均高于整定值，判据如式(1)所示：

$\left\{\begin{array}{c}{I}_a>I_{\mathrm{set}}\\ I_b>I_{\mathrm{set}}\\ I_c>I_{\mathrm{set}}\end{array}\right.---\left(1\right)$

电流整定值I_set可取为最大负荷电流的2倍。

三相电压均低于整定值，判据如式(2)所示：

$\left\{\begin{array}{c}{U}_a<U_{\mathrm{set}}\\ U_b<U_{\mathrm{set}}\\ U_c<U_{\mathrm{set}}\end{array}\right.---\left(2\right)$

电压整定值U_set可取为额定电压的30%。

步骤2，故障隔离。配电线路上发生三相故障后，瞬时跳开配电线路上的所有开关，隔离故障。

步骤3，供电恢复，基于三相重合闸技术判定故障区段，并同时恢复非故障区段的供电。如果开关两侧，一侧三相电压正常，另一侧三相无电压，则重合。重合到故障，开关瞬时跳开；重合后正常，开关闭锁一段时间，所述闭锁时间大于下一级线路重合到故障跳开时间。开关再次打开后，确认故障区段，开关不再重合。

重合判据为，一侧三相电压均低于整定值，另一侧三相电压为额定值，并且满足一定的持续时间，如式(3)所示：

$\left\{\begin{array}{c}{U}_{a1}<U_{\mathrm{set}1}\\ U_{b1}<U_{\mathrm{set}1}\\ U_{c1}<U_{\mathrm{set}1}\\ |U_{a2}-U_{\mathrm{nor}}|<\mathrm{\&epsiv;}\\ |U_{b2}-U_{\mathrm{nor}}|<\mathrm{\&epsiv;}\\ |U_{c2}-U_{\mathrm{nor}}|<\mathrm{\&epsiv;}\\ t>t_{\mathrm{set}}\end{array}\right.---\left(3\right)$

U_set1一般设置为15%的额定电压；ε一般整定为10%的额定电压；t是时间；t_set是时间整定值，一般设置为配电线路三相故障最长切除时间0.5s。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种配电线路三相故障处理方法，其特征在于，包括：

步骤1，故障检测，实时检测配电线路上的三相电压和三相电流，判断配电线路上是否发生了三相故障，如果三相电流都大于整定值，或者三相电压都小于整定值，则判定配电线路上发生了三相故障；

步骤2，故障隔离，确定配电线路上发生三相故障后，瞬时跳开配电线路上的所有开关，隔离故障；

步骤3，供电恢复，基于三相重合闸技术判定故障区段，并同时恢复非故障区段的供电，如果开关两侧，一侧三相电压正常，另一侧三相无电压，则重合，重合到故障，开关瞬时跳开；重合后正常，开关闭锁一段时间，闭锁的时间大于下一级线路重合到故障跳开时间。