CN106374445A - 选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法 - Google Patents

Abstract

选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法，属于电力系统继电保护领域。其特征在于：包括如下步骤：步骤a，对故障线路进行判断；步骤b，延迟发送跳闸指令；步骤c，判断故障是否存在，存在则执行步骤d，消失执行步骤f；步骤d~e，故障线路重合闸；步骤f，故障是否重现，未重现执行步骤g，故障重现执行步骤h；步骤g，故障线路恢复正常供电；步骤h，发送跳闸指令及重合闸闭锁指令，通过本选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法，针对选线装置对故障线路判断错误以及可以通过跳闸熄弧自愈的故障线路实现跳闸后重新供电，对不能自行消失的故障线路进行隔离，使供电可靠性大大提高。

Description

选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法

技术领域

选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法，属于电力系统继电保护领域。

背景技术

小电流接地系统在发生单相接地故障后，由于非故障相电压升高，线路绝缘压力增加。在发生间歇性弧光接地故障时，弧光过电压还可能造成设备损坏。长时间带故障运行也容易造成人畜触电的事故。因此，小电流接地故障选线装置选择出故障线路后，宜在延迟一段时间后跳闸，切除故障线路。由于目前选线装置无法做到100%的一次选线正确率，并且部分小电流接地故障在跳闸熄弧后可以自愈，因此在跳闸后宜再次通过合闸等处理提高供电可靠性。

现有的小电流接地系统单相接地故障选线跳闸技术是选线装置判定故障线路后，向该线路保护装置输出跳闸指令，同时输出重合闸闭锁信号，保护装置执行跳闸操作后闭锁重合闸操作。这种操作方式对于可以通过跳闸熄弧自愈的故障无法恢复供电，造成供电可靠性降低。在选线装置选线错误时，将非故障线路误跳闸并无法恢复，进一步降低供电可靠性。

专利申请号201410109169.0《一种小电流接地故障自适应跳闸方法》给出了自适应跳闸的条件，通过在线实时监测故障选线结果可靠性、线路绝缘情况、故障严重程度，并综合考虑线路类型、负荷对供电可靠性的需求等情况，自适应选择故障线路是否跳闸及何时跳闸，但是该专利未涉及跳闸的实现逻辑。

专利号ZL201520271576.1《一种小电流接地选线跳闸重合闸装置》提出了通过选线装置自身电路实现跳闸以及合闸的逻辑，但目前实际应用多数是选线装置通过线路保护装置及其重合闸功能实现跳闸和合闸，或选线装置直接控制跳闸操作回路，一般不直接控制合闸操作回路，该专利未给出选线装置与线路保护装置的配合逻辑和控制方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种针对选线装置对故障线路判断错误以及可以通过跳闸熄弧自愈的故障线路实现跳闸后重新供电，对不能自行消失的故障线路进行隔离，使供电可靠性大大提高的选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤a，系统发生单相接地故障之后，选线装置检测到故障并对故障线路进行判断；

步骤b，选线装置在延迟△t1时间后，向判断出的故障线路的线路保护装置发送跳闸指令；

步骤c，线路保护装置执行跳闸操作后，选线装置判断故障是否仍然存在，如果跳闸后故障仍然存在，则执行步骤d，如果跳闸后故障消失，执行步骤f；

步骤d，跳闸后故障仍然存在，表示选线装置对故障线路的判断错误，线路保护装置根据重合闸规则延迟△t2时间后执行故障线路的重合闸，相应线路恢复供电；

由于小电流接地系统单相接地故障复杂多样，目前尚无选线装置对所有单相接地故障实现100%的选线准确率，尤其是高阻接地等特殊类型故障，因此选线装置存在错误选线的可能性。在选线错误时，现有的技术方法直接跳闸并闭锁重合闸，使得非故障线路被错误停电，本方法通过不闭锁第一次重合闸操作实现非故障线路的恢复供电。

步骤e，跳闸后故障消失，表示选线装置对故障线路的判断正确，线路保护装置根据重合闸规则延迟△t2时间后执行故障线路的重合闸；

步骤f，线路保护装置执行故障线路的重合闸后，选线装置判断该线路故障是否重现，如果重合闸之后故障未重现，执行步骤g，如果重合闸之后，故障重现，执行步骤h；

步骤g，重合闸后故障未重现，故障线路恢复正常供电；

配电线路中部分单相接地故障能够通过跳闸熄弧不再持续，对于这类故障，现有的技术方法直接跳闸并闭锁重合闸，使得故障已消除的线路持续停电，本方法通过不闭锁第一次重合闸操作实现故障已消失线路的恢复供电。对于线路中熄弧后不再持续的故障处理提高了供电可靠性。

步骤h，重合闸后故障重现，选线装置再次向步骤b中的故障线路的线路保护装置发送跳闸指令，同时发送重合闸闭锁指令，由相应的线路保护装置执行跳闸以及重合闸闭锁操作，故障线路成功隔离。

对于不能通过跳闸熄弧自愈的单相接地故障，通过闭锁第二次重合闸操作实现对此类故障线路的切除。

优选的，步骤d和步骤e中的重合闸规则为：当所述的线路保护装置自身具备重合闸功能时，线路保护装置在延时△t2时间后，对故障线路执行重合闸操作；

如果线路保护装置自身不具备重合闸功能时，线路保护装置接收选线装置的合闸指令，执行合闸操作。

优选的，步骤h所述的故障线路隔离规则为：当所述的线路保护装置自身具备重合闸功能时，所述的选线装置再次向步骤b中的故障线路的线路保护装置发送跳闸指令，同时发送重合闸闭锁指令，由相应的线路保护装置执行跳闸以及重合闸闭锁操作；

当所述的线路保护装置自身不具备重合闸功能时，所述的选线装置再次向步骤b中的故障线路的线路保护装置发送跳闸指令，由相应的线路保护装置执行跳闸操作。

优选的，所述的选线装置向线路保护装置发送的跳闸指令以及合闸指令通过硬接点方式或规约通信方式实现发送。

优选的，所述的选线装置向线路保护装置发送的重合闸闭锁指令通过硬接点方式或规约通信方式实现发送。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

通过本选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法，针对选线装置对故障线路判断错误以及可以通过跳闸熄弧自愈的故障线路实现跳闸后重新供电，对不能自行消失的故障线路进行隔离，使供电可靠性大大提高。

由于小电流接地系统单相接地故障复杂多样，目前尚无选线装置对所有单相接地故障实现100%的选线准确率，尤其是高阻接地等特殊类型故障，因此选线装置存在错误选线的可能性，在选线错误时，现有的技术方法直接跳闸并闭锁重合闸，使得非故障线路被错误停电，本方法通过不闭锁第一次重合闸操作实现非故障线路的恢复供电。

配电线路中部分单相接地故障能够通过跳闸熄弧不再持续，对于这类故障，现有的技术方法直接跳闸并闭锁重合闸，使得故障已消除的线路持续停电，本方法通过不闭锁第一次重合闸操作实现故障已消失线路的恢复供电。而对于不能通过跳闸熄弧自愈的单相接地故障，本方法通过闭锁第二次重合闸操作实现对此类故障线路的切除。

本方法中选线装置与线路保护装置及其重合闸功能配合实现跳闸和合闸的逻辑，更符合实际应用情况。

附图说明

图1为选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法实施例1流程图。

图2为选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法实施例2流程图。

具体实施方式

图1是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~2对本发明做进一步说明。

实施例1：

如图1所示，选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法，包括如下步骤：

步骤1001，判断故障线路；

系统发生单相接地故障之后，选线装置检测到故障并对故障线路进行判断。

步骤1002，选线装置发送跳闸指令；

选线装置根据自身配置的跳闸延迟时间，在延迟△t1时间后，向判断出的故障线路的线路保护装置发送跳闸指令。跳闸指令的发送可以采用硬接点方式，也可以采用规约通信方式。

步骤1003，跳闸后故障是否消失；

线路保护装置在执行跳闸操作后，选线装置判断故障是否消失，如果跳闸后故障未消失，则执行步骤1004，如果跳闸后故障消失，执行步骤1006。

步骤1004，故障线路判断错误；

跳闸后故障仍然存在，表示选线装置对故障线路的判断错误。

步骤1005，线路保护装置执行重合闸操作；

线路保护装置根据重合闸规则延迟△t2时间后执行故障线路的重合闸操作，相应线路恢复供电，等待人工分析。

由于小电流接地系统单相接地故障复杂多样，目前尚无选线装置对所有单相接地故障实现100%的选线准确率，尤其是高阻接地等特殊类型故障，因此选线装置存在错误选线的可能性，在选线错误时，现有的技术方法直接跳闸并闭锁重合闸，使得非故障线路被错误停电，本方法通过不闭锁第一次重合闸操作实现非故障线路的恢复供电。

步骤1006，故障线路判断正确；

跳闸后故障消失，表示选线装置对故障线路的判断正确。

步骤1007，线路保护装置执行重合闸操作；

线路保护装置根据重合闸规则延迟△t2时间后执行故障线路的重合闸操作。

步骤1008，重合闸后故障是否重现；

选线装置判断在线路保护装置执行重合闸后，故障是否重现，如果线路保护装置重合闸之后故障未重现，执行步骤1009，如果线路保护装置执行重合闸之后，故障重现，执行步骤1010。

步骤1009，故障线路恢复；

重合闸后故障未重现，故障线路恢复正常供电。

配电线路中部分单相接地故障能够通过跳闸熄弧不再持续，对于这类故障，现有的技术方法直接跳闸并闭锁重合闸，使得故障已消除的线路持续停电，本方法通过不闭锁第一次重合闸操作实现故障已消失线路的恢复供电。对于线路中熄弧后不再持续的故障处理提高了供电可靠性。

步骤1010，选线装置发送跳闸及重合闸闭锁指令；

重合闸后故障重现，选线装置再次向步骤b中的故障线路的线路保护装置发送跳闸指令，同时发送重合闸闭锁指令。重合闸闭锁指令的发送可以采用硬接点方式，也可以采用规约通信方式。

步骤1011，故障线路被隔离；

线路保护装置接收到选线装置发送的跳闸及重合闸闭锁指令，执行跳闸操作以及重合闸闭锁操作。对于不能通过跳闸熄弧自愈的单相接地故障，本方法通过闭锁第二次重合闸操作实现对此类故障线路的切除，实现故障线路的隔离处理。

下面通过一个实例对上述的选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法进行说明：

某变电站选线装置XJ-200负责监控变电站内2段10kV母线，分别为10kVⅠ段母线，10kVⅡ段母线。其中10kVⅠ段母线有8条出线，分别为Line101~Line108，10kVⅡ段母线有8条出线，分别为Line201~Line208。

选线装置XJ-200通过16路硬接点SBO1~SBO16输出跳闸指令给每条出线的线路保护装置XBJ-300，通过另外16路硬接点DO1~DO16输出重合闸闭锁指令给每条出线的线路保护装置XBJ-300。线路保护装置通过开关量输入接口，接收来自选线装置的跳闸指令信号和重合闸闭锁指令信号。

当属于10kVⅠ段母线的Line101发生接地故障时，选线装置XJ-200检测到故障并判断出故障线路为Line101，在延迟10s后，通过SBO1向Line101出线的线路保护装置XBJ-300发送跳闸指令。该线路保护装置收到跳闸指令后，执行跳闸操作，将Line101线路切除。跳闸完成后线路保护装置延迟1s，对线路Line101执行重合闸操作。

在设置的临界时间5s之内，选线装置XJ-200再次检测到接地故障，并判断出故障线路仍为Line101，判定为同一次故障未能通过跳闸熄弧自愈，立刻通过SBO1向Line101出线的线路保护装置XBJ-300发送跳闸指令，同时通过DO1向Line101出线的线路保护装置XBJ-300发送重合闸闭锁指令。该线路保护装置收到跳闸指令后，执行跳闸操作，同时收到重合闸闭锁指令，闭锁重合闸，将故障线路Line101出线切除。

通过本选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法，在小电流接地系统中发生单相接地故障之后执行跳闸以及重合闸操作，并对跳闸以及重合闸之后线路的故障状态继续进行判断，当选线装置对故障线路判断错误或者线路中的故障为跳闸熄弧后不再持续的故障时，可通过重合闸操作回复线路的正常运行；当线路中的故障为跳闸后仍然存在故障时，选线装置对故障线路进行再次跳闸以及重合闸闭锁操作。因此与现有技术中，发生故障后执行跳闸以及重合闸闭锁操作方式相比，大大提高了线路供电的可靠性。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中的选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法适用于线路保护装置不具备重合闸功能的线路保护装置，具体步骤如下：

步骤2001，判断故障线路；

系统发生单相接地故障之后，选线装置检测到故障并对故障线路进行判断。

步骤2002，选线装置发送跳闸指令；

选线装置根据自身配置的跳闸延迟时间，在延迟△t1时间后，向判断出的故障线路的线路保护装置发送跳闸指令。

步骤2003，跳闸后故障是否消失；

线路保护装置在执行跳闸操作后，选线装置判断故障是否消失，如果跳闸后故障未消失，则执行步骤2004，如果跳闸后故障消失，执行步骤2006。

步骤2004，故障线路判断错误；

跳闸后故障持续存在，表示选线装置对故障线路的判断错误。

步骤2005，选线装置发送合闸指令

由于线路保护装置本身不具有重合闸功能，因此选线装置在自身设置的合闸延迟时间△t2后，向线路保护装置发送合闸指令，合闸指令的发送可以采用硬接点方式，也可以采用规约通信方式，该线路保护装置收到选线装置发送的合闸指令后，执行合闸操作，相应线路恢复供电，等待人工分析。

步骤2006，故障线路判断正确；

跳闸后故障持续消失，表示选线装置对故障线路的判断正确。

步骤2007，选线装置发送合闸指令；

由于线路保护装置本身不具有重合闸功能，因此选线装置在自身设置的合闸延迟时间△t2后，向线路保护装置发送合闸指令，合闸指令的发送可以采用硬接点方式，也可以采用规约通信方式，该线路保护装置收到选线装置发送的合闸指令后，执行合闸操作。

步骤2008，合闸后故障是否重现；

选线装置判断在线路保护装置执行合闸后，故障是否重现，如果线路保护装置合闸之后故障未重现，执行步骤2009，如果线路保护装置执行合闸之后故障重现，执行步骤2010。

步骤2009，故障线路恢复；

合闸后故障未重现，故障线路恢复正常供电。

步骤2010，选线装置再次发送跳闸指令；

合闸后故障重现，选线装置再次向步骤b中的故障线路的线路保护装置发送跳闸指令。

步骤2011，故障线路被隔离；

线路保护装置接收到选线装置发送的跳闸指令，执行跳闸操作。对于不能通过跳闸熄弧自愈的单相接地故障，本方法通过再次对故障线路跳闸，实现故障线路的隔离处理。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤a，系统发生单相接地故障之后，选线装置检测到故障并对故障线路进行判断；

步骤b，选线装置在延迟△t1时间后，向判断的故障线路的线路保护装置发送跳闸指令；

步骤c，线路保护装置执行跳闸操作后，选线装置判断故障是否仍然存在，如果跳闸后故障仍然存在，则执行步骤d，如果跳闸后故障消失，执行步骤f；

步骤d，跳闸后故障仍然存在，表示选线装置对故障线路的判断错误，线路保护装置根据重合闸规则延迟△t2时间后执行故障线路的重合闸，相应线路恢复供电；

步骤e，跳闸后故障消失，表示选线装置对故障线路的判断正确，线路保护装置根据重合闸规则延迟△t2时间后执行故障线路的重合闸；

步骤f，线路保护装置执行故障线路的重合闸后，选线装置判断该线路故障是否重现，如果重合闸之后故障未重现，执行步骤g，如果重合闸之后，故障重现，执行步骤h；

步骤g，重合闸后故障未重现，故障线路恢复正常供电；

步骤h，重合闸后故障重现，选线装置再次向步骤b中的故障线路的线路保护装置发送跳闸指令，同时发送重合闸闭锁指令，由相应的线路保护装置执行跳闸以及重合闸闭锁操作，成功对故障线路进行隔离。

2.根据权利要求1所述的选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法，其特征在于：步骤d和步骤e中的重合闸规则为：当所述的线路保护装置自身具备重合闸功能时，线路保护装置在延时△t2时间后，对故障线路执行重合闸操作；

如果线路保护装置自身不具备重合闸功能时，线路保护装置接收选线装置的合闸指令，执行合闸操作。

3.根据权利要求1所述的选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法，其特征在于：步骤h所述的故障线路隔离规则为：当所述的线路保护装置自身具备重合闸功能时，所述的选线装置再次向步骤b中的故障线路的线路保护装置发送跳闸指令，同时发送重合闸闭锁指令，由相应的线路保护装置执行跳闸以及重合闸闭锁操作；

当所述的线路保护装置自身不具备重合闸功能时，所述的选线装置再次向步骤b中的故障线路的线路保护装置发送跳闸指令，由相应的线路保护装置执行跳闸操作。

4.根据权利要求1所述的选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法，其特征在于：所述的选线装置向线路保护装置发送的跳闸指令以及合闸指令通过硬接点方式或规约通信方式实现发送。

5.根据权利要求3所述的选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法，其特征在于：所述的选线装置向线路保护装置发送的重合闸闭锁指令通过硬接点方式或规约通信方式实现发送。