CN111211542A - 融合式输电线路故障隔离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种融合式输电线路故障隔离方法，包括断路器、外置电压互感器、控制器和电力管理中心，断路器设有一个远程通讯模块；控制器与断路器、外置电压互感器连接，监控各条线路的实时状态；控制器和远程通讯模块采取实时通讯方式，远程通讯模块向控制器上传各传感器采集得到实时信息，控制器向远程通讯模块下达指令采集信息并记录信息，并控制断路器动作，通过载波通讯模块与电力管理中心进行信息传输；能够快速的定位故障区段，进行故障隔离；能够最小化停电范围，提高用电的可靠性；具备送电条件时及时送电，提高送电效率，同时具有数据远传功能，实现远程遥控控制和现场手动控制。

Description

融合式输电线路故障隔离方法
技术领域：
本发明涉及输变电领域，特别是涉及一种融合式输电线路故障隔离方法。
背景技术：
在配电网中10kV、35kV系统中性点普遍采用不接地方式运行。其中单相接地故障占总故障数的70％以上，其中经过事故查线分析接近93％的接地故障点发生在架空线路。
目前电力公司针对此类故障仅通过试停来查找故障线路，因此单相接地事故发生后，为查找故障线路，不可避免地要对正常供电用户多次反复停电，大大降低了对用户的供电可靠性。在电力调度规程中规定，在10kV、35kV系统发生接地故障时，电力设备允许在故障环境运行2个小时，但在此期间所有设备的对地电压升高为线电压，由此可能进一步扩大为两点或多点接地(短路)故障，损坏线路中的其他设备，而且接地故障的发生对于人身安全也有危险。
馈线自动化就是监视馈线的运行方式和负荷。由于目前国内配电网自动化系统尚没有统一的模式，因此，不同设备、不同设计方案组成的配网自动化系统的馈线自动化实施方法就不同。
馈线自动化系统应具有如下功能：①遥测、遥信、遥控功能；②故障处理：故障区域自动判断和自动隔离，故障消除后迅速恢复供电功能；③负荷管理：根据配电网的负荷均衡程度合理改变配电网的运行方式；④重合闸控制：当发生过电流并导致断路器跳闸时启动，并在断路器一侧电压恢复时开始延时计数，从而实现沿线从电源至末端依次重合，若一次重合失败则不再重合；⑤对时功能；⑥过电流记录功能；⑦事件顺序记录(SOE，Sequence OfEvent)功能；⑧定值的远方修改和召唤功能；⑨停电后仍维持工作的功能。
因此，如何提供一种电网线路故障隔离装置及方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，能够快速的定位故障区段，进行故障隔离；能够最小化停电范围，提高用电的可靠性；具备送电条件时及时送电，提高送电效率，同时具有数据远传功能，实现远程遥控控制和现场手动控制的融合式输电线路故障隔离方法。
本发明的技术方案是：一种融合式输电线路故障隔离方法，包括断路器、外置电压互感器、控制器和电力管理中心，断路器设有一个远程通讯模块；控制器与断路器、外置电压互感器连接，监控各条线路的实时状态；控制器和远程通讯模块采取实时通讯方式，远程通讯模块向控制器上传各传感器采集得到实时信息，控制器向远程通讯模块下达指令采集信息并记录信息，并控制断路器动作，通过载波通讯模块与电力管理中心进行信息传输；其具体步骤是：步骤一、断路器设置在中压直流配网线路与中压直流配电线之间；
其具体设置方式为：在中压直流配网线路上配置直流断路器、负荷开关、直流保护装置、通信网络；中压直流配电线始端配置直流断路器，线路的分段处配置负荷开关，线路始端、每个分段处配置直流保护装置；
步骤二、各传感器采集输电线路的实时信息并通过远程通讯模块输入到控制器中进行处理；
步骤三、控制器根据接收到输电线的实时信息，并分析故障与断路器闭锁信息，控制器在接收到闭锁信息后，首先判断根据上传信息判断是否是合于故障闭锁；线路分段处配置的直流保护装置在故障电流超过定值，如果该电流没有超过整定值，则属于非合于故障闭锁，如果该电流超过整定值，则属于合于故障闭锁；对于属于非合于故障闭锁，断路器不动作；
步骤四、故障隔离以后，合上直流断路器以及转供电的开关，恢复非故障区的供电；
步骤五、对于步骤三和步骤四中，控制器控制断路器进行分合闸动作时及非合于故障闭锁出现时，把分合闸动作和相应的输电线路信息传输到电力管理中心，电力公司派员到场排查，并通过手机短信、计算机后台或现场手动操作方式操作断路器分合闸。
进一步的，所述远程控制主机通过电缆和航空插头与直流保护装置连接进行通讯，通信网络用于直流保护装置之间的通信。
进一步的，所述步骤三中，对于属于合于故障闭锁，断路器动作的步骤包括：1）中压直流配电网发生故障时，线路始端配置的直流保护装置过流保护动作，跳开直流断路器，切除故障；
2）线路分段处配置的直流保护装置在故障电流超过定值以后，通过通信网络将故障电流以及故障电流方向传递给相邻的直流保护装置，没有检测到故障的直流保护装置不会传递故障电流和故障电流方向；
3）直流保护装置通过自身以及相邻保护装置的故障电流以及故障电流方向确定故障点，然后故障点周围最近的直流保护装置动作，跳开开关，隔离故障。
进一步的，所述步骤四中线路始端和转供电开关处配置的直流保护装置在接收到进行故障隔离的直流保护装置的动作信号后进行故障隔离后的合闸操作，恢复非故障区的供电。
本发明的有益效果是：本发明能够快速的定位故障区段，进行故障隔离；能够最小化停电范围，提高用电的可靠性；具备送电条件时及时送电，提高送电效率，同时具有数据远传功能，实现远程遥控控制和现场手动控制。
附图说明：
图1为本申请方法中断路器、外置电压互感器、控制器和电力管理中心的使用连接结构示意图。
具体实施方式：
实施例：参见图1，图中，1-断路器，2-外置电压互感器，3-控制器安装架，4-控制器，5-电线杆，6-电缆（控制电缆、电源电缆）。
融合式输电线路故障隔离方法，包括断路器、外置电压互感器、控制器和电力管理中心，断路器设有一个远程通讯模块；控制器与断路器、外置电压互感器连接，监控各条线路的实时状态；控制器和远程通讯模块采取实时通讯方式，远程通讯模块向控制器上传各传感器采集得到实时信息，控制器向远程通讯模块下达指令采集信息并记录信息，并控制断路器动作，通过载波通讯模块与电力管理中心进行信息传输；能够快速的定位故障区段，进行故障隔离；能够最小化停电范围，提高用电的可靠性；具备送电条件时及时送电，提高送电效率，同时具有数据远传功能，实现远程遥控控制和现场手动控制。
其具体步骤是：步骤一、断路器设置在中压直流配网线路与中压直流配电线之间，远程控制主机通过电缆和航空插头与直流保护装置连接进行通讯；
其具体设置方式为：在中压直流配网线路上配置直流断路器、负荷开关、直流保护装置、通信网络；中压直流配电线始端配置直流断路器，线路的分段处配置负荷开关，线路始端、每个分段处配置直流保护装置，通信网络用于直流保护装置之间的通信；
步骤二、各传感器采集输电线路的实时信息并通过远程通讯模块输入到控制器中进行处理；
步骤三、控制器根据接收到输电线的实时信息，并分析故障与断路器闭锁信息，控制器在接收到闭锁信息后，首先判断根据上传信息判断是否是合于故障闭锁；线路分段处配置的直流保护装置在故障电流超过定值，如果该电流没有超过整定值，则属于非合于故障闭锁，如果该电流超过整定值，则属于合于故障闭锁；对于属于非合于故障闭锁，断路器不动作；
对于属于合于故障闭锁，断路器动作的步骤包括：1）中压直流配电网发生故障时，线路始端配置的直流保护装置过流保护动作，跳开直流断路器，切除故障；
2）线路分段处配置的直流保护装置在故障电流超过定值以后，通过通信网络将故障电流以及故障电流方向传递给相邻的直流保护装置，没有检测到故障的直流保护装置不会传递故障电流和故障电流方向；
3）直流保护装置通过自身以及相邻保护装置的故障电流以及故障电流方向确定故障点，然后故障点周围最近的直流保护装置动作，跳开开关，隔离故障。
步骤四、故障隔离以后，合上直流断路器以及转供电的开关，恢复非故障区的供电；
线路始端和转供电开关处配置的直流保护装置在接收到进行故障隔离的直流保护装置的动作信号后进行故障隔离后的合闸操作，恢复非故障区的供电。
步骤五、对于步骤三和步骤四中，控制器控制断路器进行分合闸动作时及非合于故障闭锁出现时，把分合闸动作和相应的输电线路信息传输到电力管理中心，电力公司派员到场排查，并通过手机短信、计算机后台或现场手动操作方式操作断路器分合闸。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是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、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种融合式输电线路故障隔离方法，包括断路器、外置电压互感器、控制器和电力管理中心，断路器设有一个远程通讯模块；控制器与断路器、外置电压互感器连接，监控各条线路的实时状态；控制器和远程通讯模块采取实时通讯方式，远程通讯模块向控制器上传各传感器采集得到实时信息，控制器向远程通讯模块下达指令采集信息并记录信息，并控制断路器动作，通过载波通讯模块与电力管理中心进行信息传输；其具体步骤是：步骤一、断路器设置在中压直流配网线路与中压直流配电线之间；
其具体设置方式为：在中压直流配网线路上配置直流断路器、负荷开关、直流保护装置、通信网络；中压直流配电线始端配置直流断路器，线路的分段处配置负荷开关，线路始端、每个分段处配置直流保护装置；
步骤二、各传感器采集输电线路的实时信息并通过远程通讯模块输入到控制器中进行处理；
步骤三、控制器根据接收到输电线的实时信息，并分析故障与断路器闭锁信息，控制器在接收到闭锁信息后，首先判断根据上传信息判断是否是合于故障闭锁；线路分段处配置的直流保护装置在故障电流超过定值，如果该电流没有超过整定值，则属于非合于故障闭锁，如果该电流超过整定值，则属于合于故障闭锁；对于属于非合于故障闭锁，断路器不动作；
步骤四、故障隔离以后，合上直流断路器以及转供电的开关，恢复非故障区的供电；
步骤五、对于步骤三和步骤四中，控制器控制断路器进行分合闸动作时及非合于故障闭锁出现时，把分合闸动作和相应的输电线路信息传输到电力管理中心，电力公司派员到场排查，并通过手机短信、计算机后台或现场手动操作方式操作断路器分合闸。
2.根据权利要求1所述的融合式输电线路故障隔离方法，其特征是：所述远程控制主机通过电缆和航空插头与直流保护装置连接进行通讯，通信网络用于直流保护装置之间的通信。
3.根据权利要求1所述的融合式输电线路故障隔离方法，其特征是：所述步骤三中，对于属于合于故障闭锁，断路器动作的步骤包括：1）中压直流配电网发生故障时，线路始端配置的直流保护装置过流保护动作，跳开直流断路器，切除故障；
2）线路分段处配置的直流保护装置在故障电流超过定值以后，通过通信网络将故障电流以及故障电流方向传递给相邻的直流保护装置，没有检测到故障的直流保护装置不会传递故障电流和故障电流方向；
3）直流保护装置通过自身以及相邻保护装置的故障电流以及故障电流方向确定故障点，然后故障点周围最近的直流保护装置动作，跳开开关，隔离故障。
4.根据权利要求1所述的融合式输电线路故障隔离方法，其特征是：所述步骤四中线路始端和转供电开关处配置的直流保护装置在接收到进行故障隔离的直流保护装置的动作信号后进行故障隔离后的合闸操作，恢复非故障区的供电。
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