CN104917163A - 并仓电缆环网过流故障位置判定设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了配电领域的并仓电缆环网过流故障位置判定设备，包括环出变电站、第一串手拉手环和第二串手拉环，所述环出变电站上设有环出开关，所述第一串手拉手环和所述第二串手拉手环均与所述环出开关连接；所述第一串手拉手环和所述第二串手拉手环上都设有若干个配电站，每个所述配电站上都设有一个入线负荷开关和一个出线负荷开关，且从第一个至第N-1个配电站的出线负荷开关均通过馈线与后一个配电站的入线负荷开关连接，所述第一串手拉手环和所述第二串手拉手环的每条馈线上都设有一个DTU设备，所述DTU设备分别串联成为第一DTU设备串和第二DTU设备串，且均与所述环出开关连接，所述第一DTU串和所述第二DTU设备串中的每个DTU设备上均设有延时器。
Description
技术领域
本发明涉及电网配电领域的并仓电缆环网过流故障位置的判定设备。
背景技术
在配电网建设中，多电源互备供电、馈线自动化的运用，使线路故障后，自动完成切除故障、恢复供电的过程，可以大大提高对民用及企业用户的电力服务质量。
在没有应用馈线自动化的线路，由于需要人工查找故障点后手动或远动切除故障，系统故障后，停电时间长、面积大，对居民的生活和企业生产影响大。因此，合理实用的馈线自动化应用是我国配电网建设的一项重点任务。
目前国网上海市电力公司已在单串、双电源、手拉手、电缆环网推行馈线自动化系统，解决了部分线路的故障自恢复。但是对于一些较为复杂的如并仓线路、多电源点，其馈线自动化由于结构复杂，尚未应用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供并仓电缆环网过流故障位置判定设备,其能够实现并仓电缆环网馈线自动化，监测并仓电缆环网中的故障，及时时发现故障点并切除，而且结构简单。
实现上述目的的技术方案是：并仓电缆环网过流故障位置判定设备，包括环出变电站、第一串手拉手环和第二串手拉环，所述环出变电站上设有环出开关，所述第一串手拉手环和所述第二串手拉手环均与所述环出开关连接；
所述第一串手拉手环上设有N个配电站，每个所述配电站上都设有一个入线负荷开关和一个出线负荷开关，所述第一串手拉手环中，第一个至第N-1个配电站的出线负荷开关均通过馈线与后一个配电站的入线负荷开关连接，所述第一串手拉手环中每条馈线上都设有一个DTU设备，所述DTU设备串联成为第一DTU设备串，所述第一DTU设备串与所述环出开关连接，所述第一DTU串中的每个DTU设备上均设有延时器；
所述第二串手拉手环上设有M个配电站，每个所述配电站上都设有一个入线负荷开关和一个出线负荷开关，所述第二串手拉手环中，第二个至第M-1个配电站的出线负荷开关均通过馈线与后一个配电站的入线负荷开关连接，所述第二串手拉手环中每条馈线上都设有一个DTU设备，所述DTU设备串联成为第二DTU设备串，所述第二DTU设备串与所述环出开关连接，所述第二DTU串中的每个DTU设备上均设有延时器。
进一步的，所述第一串手拉手环和所述第二串手拉手环上都设有一个联络点。
进一步的，所述第一串手拉手环中，第一个配电站的入线负荷开关通过馈线与所述环出开关连接，从而使所述第一串手拉手环与所述环出开关连接，所述第二串手拉手环中第一个配电站的入线负荷开关通过馈线与所述环出开关连接，从而使所述第二串手拉手环与所述环出开关连接。
进一步的，所述第一串手拉手环中第一个配电站的入线负荷开关通过总负荷开关和第一分负荷开关与所述环出开关连接，所述环出开关与所述总负荷开关之间，所述总负荷开关与所述第一分负荷开关之间，所述第一分负荷开关和所述第一串手拉手环中第一个配电站的入线负荷开关之间均通过馈线连接；
所述第二串手拉手环中第一个配电站的入线负荷开关通过总负荷开关和第二分负荷开关与所述环出开关连接，所述环出开关与所述总负荷开关之间，所述总负荷开关与所述第二分负荷开关之间，所述第二分负荷开关和所述第二串手拉手环中，第一个配电站的入线负荷开关之间均通过馈线连接。
进一步的，所述第一串手拉手环中最后一个配电站的出线负荷开关连接第一环入变电站中的第一环入开关；所述第二串手拉手环中最后一个配电站的出线负荷开关连接第二环入变电站中的第二环入开关。
进一步的，所述第一串手拉手环中最后一个配电站的出线负荷开关和所述第二串手拉手环中最后一个配电站的出线负荷开关同时连接环入变电站中的环入开关。
进一步的，所述环入开关上设有计时器。
采用了本发明的并仓电缆环网过流故障位置判定设备的技术方案，包括环出变电站、第一串手拉手环和第二串手拉环，所述环出变电站上设有环出开关，所述第一串手拉手环和所述第二串手拉手环均与所述环出开关连接；所述第一串手拉手环上设有N个配电站，每个所述配电站上都设有一个入线负荷开关和一个出线负荷开关，所述第一串手拉手环中，第一个至第N-1个配电站的出线负荷开关均通过馈线与后一个配电站的入线负荷开关连接，所述第一串手拉手环中每条馈线上都设有一个DTU设备，所述DTU设备串联成为第一DTU设备串，所述第一DTU设备串与所述环出开关连接，所述第一DTU串中的每个DTU设备上均设有延时器；所述第二串手拉手环上设有M个配电站，每个所述配电站上都设有一个入线负荷开关和一个出线负荷开关，所述第二串手拉手环中，第二个至第M-1个配电站的出线负荷开关均通过馈线与后一个配电站的入线负荷开关连接，所述第二串手拉手环中每条馈线上都设有一个DTU设备，所述DTU设备串联成为第二DTU设备串，所述第二DTU设备串与所述环出开关连接，所述第二DTU串中的每个DTU设备上均设有延时器。其技术效果是：其能够实现并仓电缆环网馈线自动化，监测并仓电缆环网中的故障，及时时发现故障点并切除，而且结构简单。
附图说明
图1为本发明的并仓电缆环网过流故障位置判定设备的第一实施例结构示意图。
图2为本发明的并仓电缆环网过流故障位置判定设备的第二实施例结构示意图。
图3为本发明的并仓电缆环网过流故障位置判定设备的第三实施例结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：
第一实施例：
请参阅图1，并仓电缆环网过流故障位置判定设备包括环出变电站1、第一环入变电站21和第二环入变电站22。其中，环出变电站1为K型变电站。环出变电站1的环出端设有环出开关11，第一环入变电站21的环入端设有第一环入开关211，第二环入变电站22的环入端设有第二环入开关221。在环出开关11和第一环入开关211之间设有第一配电站3和第二配电站4，在环出开关11和第二环入开关221之间设有第三配电站5、第四配电站6、第五配电站7和第四配电站8。
其中第一配电站3上设有第一入线负荷开关31和第一出线负荷开关32。第二配电站4上设有第二入线负荷开关41和第二出线负荷开关42。其中第一入线负荷开关31和环出开关11之间，第一出线负荷开关32与第二入线负荷开关41之间，以及第二出线负荷开关42和第一环入开关211之间均通过馈线连接，从而形成第一串手拉手环。第一串手拉手环的每条馈线上都设有DTU(Data Transfer unit，数据转换单元)设备，所述的DTU设备依次串联，形成第一DTU设备串，所述第一DTU设备串连接环出开关11。
第三配电站5上设有第三入线负荷开关51和第三出线负荷开关52。第四配电站6上设有第四入线负荷开关61和第四出线负荷开关62。第五配电站7上设有第五入线负荷开关71和第五出线负荷开关72。第六配电站8上设有第六入线负荷开关81和第六出线负荷开关82。
第三入线负荷开关51和环出开关11之间，第三出线负荷开关52与第四入线负荷开关61之间，第四出线负荷开关62与第五入线负荷开关71之间，第五出线负荷开关72与第六入线负荷开关81之间，以及第六出线负荷开关82和第二环入开关221之间均通过馈线连接，从而形成第二串手拉手环，且每条馈线上都设有DTU设备，所述的DTU设备依次串联，形成第二DTU设备串，所述第二DTU设备串连接环出开关11。
第一入线负荷开关31、第一出线负荷开关32和第二出线负荷开关42处于闭合状态，而第二入线负荷开关41处于断开状态。
第三入线负荷开关51、第三出线负荷开关52、第四入线负荷开关61、第四出线负荷开关62、第五入线负荷开关71、第六入线负荷开关81、第六出线负荷开关82均处于闭合状态。第五出线负荷开关72处于断开状态。
其中，第五出线负荷开关72和第二入线负荷开关41又称为联络点。
在对环出开关11至第二入线负荷开关41，以及环出开关11至第五出线负荷开关72之间的线路故障判定时，以第三出线负荷开关52与第四入线负荷开关61之间的线路出现故障进行说明：
首先，分别判定第一串手拉手环的反转点和第二串手拉手环的反转点。
比如在第二串手拉手环的第三出线负荷开关52与第四入线负荷开关61之间发生短路故障，则在所述第二DTU设备串中，位于第三出线负荷开关52和环出开关11之间的DTU设备都会检出过流信号，而第三出线负荷开关52之后的DTU设备均未检出过流信号，那么第二串手拉手环的反转点就位于第三出线负荷开关52与第四入线负荷开关61之间，第二DTU设备串中，位于第三出线负荷开关52与第四入线负荷开关61之间馈线上的DTU设备即发出第二反转信号。
此时第一串手拉手环上环出开关11过流，第一DTU设备串中，环出开关11后的UTU设备均未检出过流信号，第一串手拉手环的反转点就位于环出开关11和第一入线负荷开关31之间，第一DTU设备串中位于环出开关11和第一入线负荷开关31之间馈线上的DTU设备发出第一反转信号。
环出开关11比较从第二串手拉手环的反转点，以及第一串手拉手环的反转点与跳闸开关，即环出开关11的远近，第二串手拉手环的反转点远，则故障在第二串手拉手环上，第二串手拉手环的反转点为故障位置；第一串手拉手环的反转点远，则故障在第一串手拉手环上，第一串手拉手环的反转点为故障位置。
第一串手拉手环的反转点与环出开关11之间无负荷开关，第二串手拉手环的反转点与环出开关11之间有两个负荷开关，即第三入线负荷开关51、第三出线负荷开关52，以此判定第二串手拉手环的反转点较远，第二串手拉手环为故障串，第三出线负荷开关52和第四入线负荷开关61之间为故障位置。由于第一反转信号或第二反转信号在每经过一个DTU设备，都会通过位于该DTU设备上的延时器进行延时，第一串手拉手环的反转点或第二串手拉手环的反转点的远近是其与环入开关11之间的负荷开关的个数。第一DTU设备串和第二DTU设备串分别以不同频率与环出开关11进行通信，供环出开关11上的计时器进行识别，以判断第一串手拉手环的反转点或第二串手拉手环的反转点的远近。
若第一串手拉手环的反转点和第二串手拉手环的反转点与环出开关11距离相同，则第一串手拉手环和第二串手拉手环都是故障串，同时参与故障切除。
比如短路发生在环出开关11出口端，那么第一串手拉手环的反转点在环出开关11和第一入线负荷开关31之间，第二串手拉手环的反转点在环出开关11和第三入线负荷开关51之间，第一串手拉手环的反转点或第二串手拉手环的反转点与环出开关11之间的负荷开关数相同，为零，则第一串手拉手环和第二串手拉手环同为故障串，第一入线负荷开关31和第三入线负荷开关51都需要分闸，切除故障。
实施例二
请参阅图2，并仓电缆环网过流故障位置判定设备包括环出变电站1、第一环入变电站21和第二环入变电站22。其中，环出变电站1为P型变电站。环出变电站1的环出端设有环出开关11，第一环入变电站21的环入端设有第一环入开关211，第二环入变电站22的环入端设有第二环入开关221。在环出开关11和第一环入开关211之间设有第一配电站3和第二配电站4，在环出开关11和第二环入开关221之间设有第三配电站5、第四配电站6和第五配电站7。
其中第一配电站3上设有第一入线负荷开关31和第一出线负荷开关32。第二配电站4上设有第二入线负荷开关41和第二出线负荷开关42。其中第一出线负荷开关32与第二入线负荷开关41之间，以及第二出线负荷开关42和第一环入开关211之间均通过馈线连接，第一入线负荷开关31与环出开关11之间，通过依次串联的总负荷开关12和第一分负荷开关13连接的，且总负荷开关12与第一分负荷开关13之间，第一分负荷开关13与第一入线负荷开关31之间，环出开关11与总负荷开关12之间，也通过馈线连接，从而形成第一串手拉手环。第一串手拉手环的每条馈线上都设有DTU设备，所述的DTU设备依次串联，形成第一DTU设备串，所述第一DTU设备串连接环出开关11。
第三配电站5上设有第三入线负荷开关51和第三出线负荷开关52。第四配电站6上设有第四入线负荷开关61和第四出线负荷开关62。第五配电站7上设有第五入线开关71和第五出线负荷开关72。
第三出线负荷开关52与第四入线负荷开关61之间，第四出线负荷开关62与第五入线负荷开关71之间，第五出线负荷开关72与第二环入开关221之间均通过馈线连接；第三入线负荷开关51与环出开关11之间，通过依次串联的总负荷开关12和第二分负荷开关14连接的，且环出开关11与总负荷开关12之间，第二分负荷开关14与第三入线负荷开关51之间，总负荷开关12与第二分负荷开关14之间，也通过馈线连接，从而形成第二串手拉手环。第二串手拉手环的每条馈线上都设有DTU设备，所述的DTU设备依次串联，形成第二DTU设备串，所述第二DTU设备串连接环出开关11。
第一入线负荷开关31、第一出线负荷开关32和第二出线负荷开关42处于闭合状态，而第二入线负荷开关41处于断开状态。
第三入线负荷开关51、第三出线负荷开关52、第四入线负荷开关61、第五入线负荷开关71、第五出线负荷开关72均处于闭合状态，第四出线负荷开关62处于断开状态。
其中，第四出线负荷开关72和第二入线负荷开关41又称为联络点。
在对环出开关11至第二环入线负荷开关41，以及环出开关11至第四出线负荷开关62之间的线路故障判定时，以第三出线负荷开关52与第四入线负荷开关61之间的线路出现故障进行说明：
首先，分别判定第一串手拉手环的反转点和第二串手拉手环的反转点。
比如在第二串手拉手环的第三出线负荷开关52与第四入线负荷开关61之间发生短路故障，则在所述第二DTU设备串中，位于第三出线负荷开关52和环出开关11之间的DTU设备都会检出过流信号，而第三出线负荷开关52之后的DTU设备均未检出过流信号，那么第二串手拉手环的反转点就位于第三出线负荷开关52与第四入线负荷开关61之间，第二DTU设备串中，位于第三出线负荷开关52与第四入线负荷开关61之间馈线上的DTU设备即发出第二反转信号。
此时第一串手拉手环上环出开关11过流，第一DTU设备串中，环出开关11后的UTU设备均未检出过流信号，第一串手拉手环的反转点就位于环出开关11和第一入线负荷开关31之间，第一DTU设备串中位于环出开关11和第一入线负荷开关31之间馈线上的DTU设备发出第一反转信号。
环出开关11比较从第二串手拉手环的反转点，以及第一串手拉手环的反转点与跳闸开关，即环出开关11的远近，第二串手拉手环的反转点远，则故障在第二串手拉手环上，第二串手拉手环的反转点为故障位置；第一串手拉手环的反转点远，则故障在第一串手拉手环上，第一串手拉手环的反转点为故障位置。
第一串手拉手环的反转点与环出开关11之间无负荷开关，第二串手拉手环的反转点与环出开关11之间有四个负荷开关，即总负荷开关12、第二分负荷开关14、第三入线负荷开关51、第三出线负荷开关52，以此判定第二串手拉手环的反转点较远，第二串手拉手环为故障串，第三出线负荷开关52和第四入线负荷开关61之间为故障位置。由于第一反转信号或第二反转信号在每经过一个DTU设备，都会通过位于该DTU设备上的延时器进行延时，第一串手拉手环的反转点或第二串手拉手环的反转点的远近是其与环入开关11之间的负荷开关的个数。第一DTU设备串和第二DTU设备串分别以不同频率与环出开关11进行通信，供环出开关11上的计时器进行识别，以判断第一串手拉手环的反转点或第二串手拉手环的反转点的远近。
若第一串手拉手环的反转点和第二串手拉手环的反转点与环出开关11距离相同，则第一串手拉手环和第二串手拉手环都是故障串，同时参与故障切除。
比如短路发生在总负荷开关12出口端，那么第一串手拉手环的反转点在总负荷开关12和第一分负荷开关13之间，第二串手拉手环的反转点在总负荷开关12和第二分负荷开关14之间，第一串手拉手环的反转点或第二串手拉手环的反转点与环出开关11之间的负荷开关数相同，为一，则第一串手拉手环和第二串手拉手环同为故障串，第一分负荷开关13和第二分负荷开关14都需要分闸，切除故障。
实施例三
实施例三与实施例一的区别在于：环入变电站20为K型变电站，环入变电站20的环入端设有环入开关201，第二配电站4上的第二出线负荷开关42以及第六配电站8的第二出线负荷开关82同时连接环入变电站20的环入开关201。环入开关201可以判断第二入线负荷开关41与环入开关201之间，第五出线负荷开关72至环入开关201之间的哪一串为故障串。
本发明的并仓电缆环网过流故障位置判定设备，将并仓电缆环网分解成多串手拉手环。可对并仓电缆环网在并仓侧的各种位置的故障都能准确判定。这些可能的位置包括：故障发生在其中一串手拉手环中部，如第三出线负荷开关52和第四入线负荷开关61之间。故障发生在并仓开关出口处，环出开关11出口。
本发明的并仓电缆环网过流故障位置判定设备，由下游P型配电站分叉的线路也能准确判定，比如故障发生在其中一串手拉手环的中部，如第三出线负荷开关52和第四入线负荷开关61之间，发生在并仓开关出口处，即环出开关11出口，发生在总负荷开关12、第一分负荷开关13或第二分负荷开关14的出口处，故障发生在P型变电站的母线处。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (7)
1.并仓电缆环网过流故障位置判定设备，其特征在于：包括环出变电站、第一串手拉手环和第二串手拉环，所述环出变电站上设有环出开关，所述第一串手拉手环和所述第二串手拉手环均与所述环出开关连接；
所述第一串手拉手环上设有N个配电站，每个所述配电站上都设有一个入线负荷开关和一个出线负荷开关，所述第一串手拉手环中，第一个至第N-1个配电站的出线负荷开关均通过馈线与后一个配电站的入线负荷开关连接，所述第一串手拉手环中每条馈线上都设有一个DTU设备，所述DTU设备串联成为第一DTU设备串，所述第一DTU设备串与所述环出开关连接，所述第一DTU串中的每个DTU设备上均设有延时器；
所述第二串手拉手环上设有M个配电站，每个所述配电站上都设有一个入线负荷开关和一个出线负荷开关，所述第二串手拉手环中，第二个至第M-1个配电站的出线负荷开关均通过馈线与后一个配电站的入线负荷开关连接，所述第二串手拉手环中每条馈线上都设有一个DTU设备，所述DTU设备串联成为第二DTU设备串，所述第二DTU设备串与所述环出开关连接，所述第二DTU串中的每个DTU设备上均设有延时器。
2.根据权利要求1所述的并仓电缆环网过流故障位置判定设备，其特征在于：所述第一串手拉手环和所述第二串手拉手环上都设有一个联络点。
3.根据权利要求1所述的并仓电缆环网过流故障位置判定设备，其特征在于：所述第一串手拉手环中第一个配电站的入线负荷开关通过馈线与所述环出开关连接，从而使所述第一串手拉手环与所述环出开关连接，所述第二串手拉手环中第一个配电站的入线负荷开关通过馈线与所述环出开关连接，从而使所述第二串手拉手环与所述环出开关连接。
4.根据权利要求1所述的并仓电缆环网过流故障位置判定设备，其特征在于：所述第一串手拉手环中，第一个配电站的入线负荷开关通过总负荷开关和第一分负荷开关与所述环出开关连接，所述环出开关与所述总负荷开关之间，所述总负荷开关与所述第一分负荷开关之间，所述第一分负荷开关和所述第一串手拉手环中第一个配电站的入线负荷开关之间均通过馈线连接；
所述第二串手拉手环中，第一个配电站的入线负荷开关通过总负荷开关和第二分负荷开关与所述环出开关连接，所述环出开关与所述总负荷开关之间，所述总负荷开关与所述第二分负荷开关之间，所述第二分负荷开关和所述第二串手拉手环中第一个配电站的入线负荷开关之间均通过馈线连接。
5.根据权利要求1所述的并仓电缆环网过流故障位置判定设备，其特征在于：所述第一串手拉手环中最后一个配电站的出线负荷开关连接第一环入变电站中的第一环入开关；所述第二串手拉手环中最后一个配电站的出线负荷开关连接第二环入变电站中的第二环入开关。
6.根据权利要求1所述的并仓电缆环网过流故障位置判定设备，其特征在于：所述第一串手拉手环中最后一个配电站的出线负荷开关和所述第二串手拉手环中最后一个配电站的出线负荷开关同时连接环入变电站中的环入开关。
7.根据权利要求1所述的并仓电缆环网过流故障位置判定设备，其特征在于：所述环入开关上设有计时器。
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