CN103618299A - 一种基于广域信息的配电网异地两点接地短路故障快速识别与隔离的方法 - Google Patents

一种基于广域信息的配电网异地两点接地短路故障快速识别与隔离的方法 Download PDF

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Abstract

一种基于广域信息的配电网异地两点接地短路故障快速识别与隔离的方法，本发明在中性点不直接接地配电网系统中，根据配电线路负荷分布情况及故障发生情况，对配电线路进行分段，并在配电线路分段节点处安装智能终端，实时监测配电线路各个区段电流变化情况。中性点不直接接地配电网系统中，当配电线路某处发生单相接地故障时，健全相对地电压升高为原来的
Figure DDA0000431403620000011
倍，若某健全相绝缘薄弱点被击穿，就构成了异地两点接地故障。当第二个单相接地故障发生后，两接地点之间通过大地构成回路，导致对应故障相电流急剧增大。为了防止故障进一步扩大，相应的智能终端立即做出响应，判断故障所在区段并将其隔离。

Description

一种基于广域信息的配电网异地两点接地短路故障快速识别与隔离的方法
技术领域
本发明涉及电力系统稳定与控制和电力系统继电保护技术领域，具体地说是一种异地点两点接地短路故障快速识别与隔离的控制方法。
背景技术
在低压电网中一般采用小电流接地系统的运行方式，当电网发生单相接地故障时能够保证用户供电的连续性。但系统发生单相接地时，其他两相对地电压升高，可能造成系统内的配电线路及电力设备绝缘薄弱点击穿，从而形成异地两点接地短路。当系统发生异地两点接地短路时，由于电压分布情况与同一地点两相短路不同，对电网的电能质量会产生很大的影响，为了防止故障扩大，必须将故障隔离，保证系统的安全运行。
藉此，提出基于广域信息的异地点两点接地短路故障快速识别与隔离的控制方法。
发明内容
本发明的目的是快速识别故障位置，并将其隔离。
本发明的技术方案是：当配电线路某处发生单相接地故障时，由于配电网中性点采用不直接接地形式，流过故障相的电流与正常运行时变化不大，没有达到FTU设定的电流保护阈值，FTU不动作；在此单相接地故障允许运行期间内，健全相对地电压升高为原来的
Figure BDA0000431403600000011
倍，若某健全相绝缘薄弱点被击穿，就构成了异地两点接地故障。当第二个单相接地故障发生后，两接地点之间通过大地构成回路，导致对应故障相电流急剧增大，超过了FTU的电流整定阈值，此时FTU即认为系统线路发生了故障。为了防止故障进一步扩大，相应的FTU立即做出响应，判断故障所在区段并将其隔离。
该基于广域信息的配电网异地点两点接地短路故障快速识别与隔离的控制方法的具体步骤是：
（1）中性点不直接接地配电网系统中，正常运行时FTU实时监测配电线路信息；
（2）当有FTU检测到某相电流变化超出其整定阈值时，此时FTU即认为系统线路发生了故障，为了防止故障进一步扩大，相应的FTU立即做出响应，判断故障所在区段；
（3）当某两个相邻的FTU检测到的过流相数不同时，即认为这两个FTU之间的线路发生了故障；故障类型具体分析如表1，
表1
Figure BDA0000431403600000021
（4）故障区段两侧的FTU发出命令，断开相应的断路器，完成故障隔离。
本发明的原理是：
在中性点不直接接地配电网系统中，根据配电线路负荷分布情况及故障发生情况，对配电线路进行分段，并在配电线路分段节点处安装FTU，实时监测配电线路各个区段电流变化情况，当有FTU检测到某相电流变化超出其整定阈值时，即可判断系统发生故障。中性点不直接接地配电网系统中，当配电线路某处发生单相接地故障时，流过故障相的电流与正常运行时变化不大，没有达到FTU设定的电流保护阈值，FTU不动作。在此单相接地故障允许运行期间内，健全相对地电压升高为原来的
Figure BDA0000431403600000022
倍，若某健全相绝缘薄弱点被击穿，就构成了异地两点接地故障。当第二个单相接地故障发生后，两接地点之间通过大地构成回路，导致对应故障相电流急剧增大，超过了FTU的电流整定阈值，此时FTU即认为系统线路发生了故障。为了防止故障进一步扩大，相应的FTU立即做出响应，判断故障所在区段并将其隔离，保障系统安全运行。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
当系统发生故障时，FTU采集线路上的故障信息，每个FTU只要与其相邻的FTU交换信息即可，不需要通过主站，就能完成故障区段的快速识别与隔离。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中10kV母线引出两条出线L1和L2，L1和L2通过联络断路器QF6连接，正常运行时QF6处于常开状态。其中Load1、Load2、Load3、Load4、Load5、Load6、Load7为线路上的负荷，QF1、QF2、QF3、QF4、QF5、QF6、QF7、QF8为柱上断路器，FTU1、FTU2、FTU3、FTU4、FTU5、FTU6、FTU7、FTU8智能控制终端，能够实时监测配电线路电流变化情况。
具体实施方式
实施例1：同一线路上异地两点接地，系统图如图1所示，现假设配电线路L1上f1点于0.18s时发生B相接地故障，f2点于0.38s时发生C相接地故障，即系统发生了异地两地接地故障，且两个故障位于同一条线路上。线路L1上各个FTU的过流相数情况详见下表2
表2
Figure BDA0000431403600000031
基于上表所述进行故障隔离：即通过FTU2、FTU3、FTU4、FTU5发出命令断开对应的四个断路器，完成故障隔离。
实施例2：现假设配电线路L1上f1点发生B相接地故障，配电线路L2上f2点发生C相接地故障，即系统发生了异地两地接地故障，且两个故障位于不同配电线路路上。线路L1和L2上各个FTU的过流相数情况详见下表3
表3
Figure BDA0000431403600000032
基于上表所述进行故障隔离：即通过FTU2、FTU3、FTU7、FTU8发出命令断开对应的四个断路器，完成故障隔离。

Claims (1)

1.一种基于广域信息的配电网异地两点接地短路故障快速识别与隔离的方法，其特征在于：步骤如下：
（1）中性点不直接接地配电网系统中，正常运行时FTU实时监测配电线路信息；
（2）当有FTU检测到某相电流变化超出其整定阈值时，其中FTU阈值整定应按照躲过其下游区段配电线路单相接地最大故障电流；此时FTU即认为系统线路发生了故障，为了防止故障进一步扩大，相应的FTU立即做出响应，判断故障所在区段；
（3）当某两个相邻的FTU检测到的过流相数不同时，即认为这两个FTU之间的线路发生了故障；
（4）故障区段两侧的FTU发出命令，断开相应的断路器，完成故障隔离。
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