一种用于配电系统的故障保护系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于配电系统的故障保护系统，该系统中接地变保护装置、中性点保护装置、站用变保护装置、线路保护装置、电容器保护装置、低后备保护装置、高后备保护装置以及分段保护装置均分别与配电系统内站控层的A网和B网以及同步对时网络相连，且各个保护装置通过A网和B网交互各自的运行状态以及各自连接的断路器的开闭状态。本发明专利技术能够通过网络信息交互，使得接地变保护装置及时得知单相接地故障的位置，当单相接地故障发生后，接地变保护装置不再需要等待其余保护装置的动作时间，而是直接按照自身的延时进行动作即可，降低了保护动作时间，灵敏性高，尽可能实现了对单相接地故障的快速切除。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电故障处理
，特别是涉及一种用于配电系统的故障保护系统。
技术介绍
随着配电网规模的不断扩大，如何保证单相接地故障的及时发现、及时隔离、以及在保证人身和设备安全的同时，保证配电网供电的可靠性不降低是一大难题。随着国内配电网建设的发展，特别电缆线路在配电网中的大量使用，使得配电系统电容电流也在不断增大，当发生单相接地故障时，由于电容电流较大，弧光不能自熄，特别是发生高阻接地时没有办法快速准确选线跳闸，致使单相接地故障扩大，严重威胁着人身和设备的安全。目前电力系统较好的中性点接地的方式，是采用中性点经消弧线圈并联小电阻接地方式，该种中性点接地方式充分利用了两种接地方式的特点，将瞬时单相接地故障和永久性单相接地故障能分别对待。若发生瞬时单相接地故障，则消弧线圈发挥作用，单相接地故障自动消除，配电系统恢复正常运行状态，用户不会停电。若发生永久性单相接地故障时，先由消弧线圈灭弧，运行一段时间后将中性点小电阻投入运行，单相接地故障点处的零序电流增大，由线路上的保护装置或接地变保护装置动作将单相接地故障隔离。但是在现有的方式中，当线路间隔发生单相接地故障时，先经过T1时间后由线路上的保护装置控制相应的断路器断开，若单相接地故障仍存在，经过T2时间后，再由接地变保护装置动作跳开上级断路器；而当母线或接地变间隔发生单相接地故障时，线路上的保护装置不会动作，但是接地变保护装置仍需要等待T1+T2时间后才会动作。可以看出，在非线路间隔发生单相接地故障时接地变保护装置也是经较长延时才动作，保护动作时间长，灵敏性差，单相接地故障不能快速切除，对人身、设备及配电系统带来较大的不利影响。因此，如何提供一种动作迅速、灵敏性高的用于配电系统的故障保护系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于配电系统的故障保护系统，降低了保护动作时间，灵敏性高，尽可能实现了对单相接地故障的快速切除，使单相接地故障对人身、设备及配电系统带来的不利影响降到最低。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于配电系统的故障保护系统，包括：与接地变断路器的控制端相连的接地变保护装置；与主变压器高压侧断路器相连的高后备保护装置；与主变压器低压侧断路器相连的低后备保护装置；与分段间隔断路器相连的分段保护装置；分别与对应的站用变断路器的控制端相连的若干个站用变保护装置；分别与对应的线路断路器的控制端相连的若干个线路保护装置；分别与对应的电容器断路器的控制端相连的若干个电容器保护装置；与中性点小电阻的投入断路器的控制端相连的、用于当判断与其相连的母线上的零序电压达到预设电压阈值且持续第一预设时间后控制所述投入断路器闭合的中性点保护装置；其中，所述小电阻与消弧线圈并联；所述接地变保护装置、所述中性点保护装置、若干个所述站用变保护装置、若干个所述线路保护装置、若干个所述电容器保护装置、所述低后备保护装置、所述高后备保护装置以及所述分段保护装置均分别与所述配电系统内站控层的A网和B网以及同步对时网络相连，且各个保护装置通过所述A网和所述B网交互各自的运行状态以及各自连接的断路器的开闭状态。优选地，所述接地变保护装置、若干个所述站用变保护装置、若干个所述线路保护装置、若干个所述电容器保护装置、所述低后备保护装置、所述高后备保护装置以及所述分段保护装置还分别与所述配电系统中过程层的GOOSE+SV网相连。优选地，所述接地变保护装置分别与所述主变压器低压侧断路器、所述主变压器高压侧断路器以及所述分段间隔断路器的控制端相连；所述接地变保护装置分别直接控制所述主变压器低压侧断路器、所述主变压器高压侧断路器以及所述分段间隔断路器的开闭状态。优选地，所述低后备保护装置与所述主变压器低压侧断路器的控制端相连；所述高后备保护装置与所述主变压器高压侧断路器的控制端相连；所述分段保护装置与所述分段间隔断路器的控制端相连；所述接地变保护装置通过与其相连的网络发送相应的控制信号至所述低后备保护装置或所述高后备保护装置或所述分段保护装置，并由所述低后备保护装置或所述高后备保护装置或所述分段保护装置根据接收到的所述控制信号来控制自身对应的断路器的开闭状态。优选地，所述接地变保护装置、所述中性点保护装置、若干个所述站用变保护装置、若干个所述线路保护装置以及若干个所述电容器保护装置均分别与一个零序电流互感器相连；所述站用变保护装置、所述线路保护装置以及所述电容器保护装置内均分别包括：用于当与其相连的母线上的零序电压达到所述预设电压阈值时触发零序电流突变量计算模块启动的第一零序保护模块；用于当通过网络接收到所述投入断路器闭合的报文时，计算与其相连的所述零序电流互感器上的零序电流在所述中性点小电阻投入前后的变化值与所述中性点小电阻投入前零序电流的初始值的比值是否超出相应的预设比值范围，如果是，触发第一零序电流保护模块的所述零序电流突变量计算模块；用于发送零序电流突变量保护已动作的报文至与其连接的网络，并控制与其相连的断路器断开的所述第一零序电流保护模块；所述接地变保护装置具体包括所述第一零序保护模块、所述零序电流突变量计算模块以及用于依据从网络接收到的各个保护装置的运行状态以及各个断路器的开闭状态选择相应的预设控制策略来控制相应的断路器断开的第二零序电流保护模块；所述中性点保护装置具体包括用于当与其相连的母线上的零序电压达到所述预设电压阈值时控制所述投入断路器闭合的第二零序保护模块。优选地，在所述接地变保护装置、若干个所述站用变保护装置、若干个所述线路保护装置以及若干个所述电容器保护装置均分别与一个三相电流互感器相连时，所述接地变保护装置、所述站用变保护装置、所述线路保护装置以及所述电容器保护装置内均分别还包括：用于当通过网络接收到所述投入断路器未投入的报文时，比较与自身相连的所述三相电流互感器上的自产零序电流是否大于与自身相连的所述零序电流互感器上的实测零序电流且大于第一预设电流值，如果是，发送所述三相电流互感器故障的报文至与其连接的网络的第一判断模块；用于当通过网络接收到所述投入断路器投入的报文时，比较与自身相连的所述三相电流互感器上的自产零序电流是否大于与自身相连的所述零序电流互感器上的实测零序电流且所述自产零序电流大于第二预设电流值且所述实测零序电流小于第三预设电流值，如果是，发送所述零序电流互感器故障的报文至所述网络，并将所述三相电流互感器上的实测零序电流作为自身对应的所述零序电流突变量计算模块计算时的零序电流的第二判断模块。本专利技术提供了一种用于配电系统的故障保护系统，该系统中接地变保护装置、中性点保护装置、站用变保护装置、线路保护装置、电容器保护装置、低后备保护装置、高后备保护装置以及分段保护装置均分别与配电系统内站控层的A网和B网以及同步对时网络相连，且各个保护装置通过A网和B网交互各自的运行状态以及各自连接的断路器的开闭状态。可见，在本专利技术中通过网络信息交互，使得接地变保护装置能够及时得知单相接地故障的位置，当单相接地故障发生后，但站用变保护装置、线路保护装置以及电容器保护装置均未动作时，则表明母线或接地变间隔发生单相接地故障，此时，接地变保护装置不再需要等待其余保护装置的动作时间(即T1)，而是直接按照自身的延时进行动作即可，降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于配电系统的故障保护系统，其特征在于，包括：与接地变断路器的控制端相连的接地变保护装置；与主变压器高压侧断路器相连的高后备保护装置；与主变压器低压侧断路器相连的低后备保护装置；与分段间隔断路器相连的分段保护装置；分别与对应的站用变断路器的控制端相连的若干个站用变保护装置；分别与对应的线路断路器的控制端相连的若干个线路保护装置；分别与对应的电容器断路器的控制端相连的若干个电容器保护装置；与中性点小电阻的投入断路器的控制端相连的、用于当判断与其相连的母线上的零序电压达到预设电压阈值且持续第一预设时间后控制所述投入断路器闭合的中性点保护装置；其中，所述小电阻与消弧线圈并联；所述接地变保护装置、所述中性点保护装置、若干个所述站用变保护装置、若干个所述线路保护装置、若干个所述电容器保护装置、所述低后备保护装置、所述高后备保护装置以及所述分段保护装置均分别与所述配电系统内站控层的A网和B网以及同步对时网络相连，且各个保护装置通过所述A网和所述B网交互各自的运行状态以及各自连接的断路器的开闭状态。

【技术特征摘要】
1.一种用于配电系统的故障保护系统，其特征在于，包括：与接地变断路器的控制端相连的接地变保护装置；与主变压器高压侧断路器相连的高后备保护装置；与主变压器低压侧断路器相连的低后备保护装置；与分段间隔断路器相连的分段保护装置；分别与对应的站用变断路器的控制端相连的若干个站用变保护装置；分别与对应的线路断路器的控制端相连的若干个线路保护装置；分别与对应的电容器断路器的控制端相连的若干个电容器保护装置；与中性点小电阻的投入断路器的控制端相连的、用于当判断与其相连的母线上的零序电压达到预设电压阈值且持续第一预设时间后控制所述投入断路器闭合的中性点保护装置；其中，所述小电阻与消弧线圈并联；所述接地变保护装置、所述中性点保护装置、若干个所述站用变保护装置、若干个所述线路保护装置、若干个所述电容器保护装置、所述低后备保护装置、所述高后备保护装置以及所述分段保护装置均分别与所述配电系统内站控层的A网和B网以及同步对时网络相连，且各个保护装置通过所述A网和所述B网交互各自的运行状态以及各自连接的断路器的开闭状态。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接地变保护装置、所述中性点保护装置、若干个所述站用变保护装置、若干个所述线路保护装置、若干个所述电容器保护装置、所述低后备保护装置、所述高后备保护装置以及所述分段保护装置还分别与所述配电系统中过程层的GOOSE+SV网相连。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述接地变保护装置分别与所述主变压器低压侧断路器、所述主变压器高压侧断路器以及所述分段间隔断路器的控制端相连；所述接地变保护装置分别直接控制所述主变压器低压侧断路器、所述主变压器高压侧断路器以及所述分段间隔断路器的开闭状态。4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述低后备保护装置与所述主变压器低压侧断路器的控制端相连；所述高后备保护装置与所述主变压器高压侧断路器的控制端相连；所述分段保护装置与所述分段间隔断路器的控制端相连；所述接地变保护装置通过与其相连的网络发送相应的控制信号至所述低后备保护装置或所述高后备保护装置或所述分段保护装置，并由所述低后备保护装置或所述高后备保护装置或所述分段保护装置根据接收到的所述控制信号来控制自身对应的断路器的开闭状态。5.根据权利要求1或2所述的系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓彬，孙玉彤，陈庆鸿，陈志光，刘玮，王锃，袁亮荣，邢文忠，付美贤，陈连军，王喜东，陈松周，陈桥平，陈绍亮，张筱骞，邢林华，卢道远，王树浩，蒋明辉，马龙，孟宪利，李昭，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司揭阳供电局，珠海电力设计院有限公司，广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：广东;44