基于FTU的小电流接地系统技术方案

本实用新型专利技术实施例提供了一种基于FTU的小电流接地系统，具体包括通过馈线依次串联的至少三个断路器、设置在每个断路器上的FTU；当线路故障时，故障电流流过所述的第一FTU、第二FTU、第三FTU，所述的第一FTU、第二FTU、第三FTU分别生成与所述的故障电流对应的第一电压、第二电压、第三电压以及与所述的第一电压、第二电压、第三电压、对应的第一时延、第二时延、第三时延；所述的第一FTU、第二FTU、第三FTU分别根据所述的第一电压、第二电压、第三电压以及第一时延、第二时延、第三时延控制对应的第一断路器、第二断路器、第三断路器。实现了FTU动作的选择性，从而实现对馈线故障的快速隔离与重构。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

基于FTU的小电流接地系统
本技术关于电力系统，特别是关于小电流接地系统，具体的讲是一种基于FTU 的小电流接地系统。
技术介绍
馈线自动化是配电自动化的核心，是配电自动化的最主要的控制功能。随着配电自动化技术的应用与发展，馈线自动化的原理及实现方式发生了一定的变化，经历了以下四个发展阶段(I)传统的重合器方式，此阶段已经成为历史；(2)基于通信的集中控制自动化，目前在国内的大量试点中得到应用；(3)集中控制与分散控制结合的混合控制方式， 此阶段的前提是断路器在配网中的广泛应用(4)完全下放的分散式就地保护控制方式， 此阶段有可能成为今后的馈线自动化的主流方式。在阶段3与阶段4中，配电自动化系统依赖于馈线自动化测控终端(Feeder terminal unit，FTU)之间局部通信以及全网通信的集中式自动化方案。通信水平的提高决定了自动化实现的形式和实现层次，同时也大大提高了配电网自动化的系统集成程度。基于全网通信方式的SCADA系统、GIS系统及各种配电运行功能子系统都成为配电网自动化中的一部分。馈线自动化的主要目的是提高供电可靠性和改善电能质量，这对集中式的馈线自动化在通信系统出现故障时的可靠性提出了要求，即与不依赖于通信的后备方案相结合， 另一方面，馈线自动化的功能在一定程度上与通信相融合，将不利于配电网自动化系统向功能化、模块化发展。在通信系统发生异常时，系统的可靠性较低。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种基于FTU的小电流接地系统，以故障后的残压一时间特性曲线为基础，实现了 FTU动作的选择性，从而实现对馈线故障的快速隔离与重构。本技术的目的是，提供一种基于馈线自动化测控终端FTU的小电流接地系统，具体包括通过馈线依次串联的至少三个断路器、设置在每个断路器上的FTU ；其中，第一断路器通过第二断路器与第三断路器相连接，第一 FTU、第二 FTU、第三FTU分别设置在所述的第一断路器、第二断路器、第三断路器上；当线路故障时，故障电流流过所述的第一 FTU、第二 FTU、第三FTU，所述的第一 FTU、第二 FTU、第三FTU分别生成与所述的故障电流对应的第一电压、第二电压、第三电压以及与所述的第一电压、第二电压、第三电压、对应的第一时延、第二时延、第三时延；所述的第一 FTU、第二 FTU、第三FTU分别根据所述的第一电压、第二电压、第三电压以及第一时延、第二时延、第三时延控制对应的第一断路器、第二断路器、第三断路器。本技术的有益效果在于，提供了一种不依赖于通信的分布式馈线自系统，该系统以故障后的残压一时间特性曲线为基础，实现了 FTU动作的选择性，从而实现对馈线故障的快速隔离与重构，该系统使馈线自动化功能与通信系统在一定程度上相脱离，既可以应用于没有通信系统的投资较少的馈线自动化，也可以经改造作为集中式馈线自动化的后备方案。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本技术实施例提供的一种基于FTU的小电流接地系统的不意图；图2为本技术实施例提供的一种基于FTU的小电流接地系统的实施方式二的示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。现有技术中，馈线自动化的故障处理与微机保护相比较，更多地依赖于把小电流接地系统的多个FTU视为一个不可分割的整体来解决故障隔离问题。一般情况，FTU本身不具有选择性，它完全依赖于通信来实现选择性。如果能够使FTU完全依赖于局部信息实现故障的选择性，则可以实现不依赖于通信系统的馈线自动化。图I为本技术实施例提供了一种基于馈线自动化测控终端FTU的小电流接地系统，具体包括通过馈线依次串联的至少三个断路器、设置在每个断路器上的FTU ；其中，第一断路器通过第二断路器与第三断路器相连接，第一 FTU、第二 FTU、第三FTU分别设置在所述的第一断路器、第二断路器、第三断路器上；当线路故障时，故障电流流过所述的第一 FTU、第二 FTU、第三FTU，所述的第一 FTU、第二 FTU、第三FTU分别生成与所述的故障电流对应的第一电压、第二电压、第三电压以及与所述的第一电压、第二电压、第三电压、对应的第一时延、第二时延、第三时延；所述的第一 FTU、第二 FTU、第三FTU分别根据所述的第一电压、第二电压、第三电压以及第一时延、第二时延、第三时延控制对应的第一断路器、第二断路器、第三断路器。即在FTU检测到其所属断路器上有故障电流并有相应的电压降落时，经过一个延时发出跳闸命令跳开其所属断路器。在小电流接地系统中，馈线故障只有三相短路和相间短路是需要快速隔离的。当线路故障时，如图I所示的系统，馈线上的电压(残压)分布不同，即第一 FTU、第二 FTU和第三FTU处残压不同，分别为U1、U2、U3。可根据不同的残压绘制对应的U— T曲线，由U— T曲线中可见不同的时间延时。第一 FTU、第二 FTU同时测得故障电流流过，第一 FTU的跳闸延时为Atl，第二 FTU的跳闸延时为At2，Atl > Λ t2，U1>U2，此时，第二 FTU上发生电压降落，因此第二 FTU控制第二断路器进行跳闸动作以切除故障。第一 FTU继续输出电压， 当其测得的电压恢复正常后，即未达到Λ tl，故障电流消失、电压恢复时，第一 FTU收回跳闸命令。即在第二断路器与第三断路器之间发生故障时，由于第三断路器为联络开关，其处于分闸位置，由第二断路器切除故障后，第一断路器还可以继续运行，这样可以最大限度保证用户的供电。图2为本技术实施例提供的一种基于FTU的小电流接地系统的实施方式二的示意图，在实施方式二中，通过馈线依次串联有4个断路器，在每个断路器上都装有独立的 FTU，在每个FTU里都预先设定了时间延时Λ t。在FTU检测到其所属断路器上有故障电流并有相应的电压降落时，经过一个延时发出跳闸命令跳开其所属断路器。第一 FTU、第二 FTU同时测得故障电流流过，第一 FTU的跳闸延时为Atl，第二 FTU 的跳闸延时为At2, Atl > At2，第二断路器先跳闸切除故障，此后第一FTU将测得电压恢复后收回跳闸命令。第三断路器为联络开关，平时为断开状态，当第三断路器检测到左侧线路(即第二断路器这侧)失压，第三断路器上所装设的第三FTU采集不到第二断路器这侧电压(即U3接近于零)时，开始计时At3时间后，合闸(不重合)。由于是合闸于故障，第四断路器将跳开，至此实现了故障隔离、网络重构。在本技术实施例提供的一种基于馈线自动化测控终端FTU的小电流接地系统的其他实施方式中，断路器的个数还可为5个、6个或其他多个，此处不再赘述。综上所述，本技术的有益成果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于馈线自动化测控终端FTU的小电流接地系统，其特征是，所述的基于FTU的小电流接地系统具体包括：通过馈线依次串联的至少三个断路器、设置在每个断路器上的FTU；其中，第一断路器通过第二断路器与第三断路器相连接，第一FTU、第二FTU、第三FTU分别设置在所述的第一断路器、第二断路器、第三断路器上；当线路故障时，故障电流流过所述的第一FTU、第二FTU、第三FTU，所述的第一FTU、第二FTU、第三FTU分别生成与所述的故障电流对应的第一电压、第二电压、第三电压以及与所述的第一电压、第二电压、第三电压、对应的第一时延、第二时延、第三时延；所述的第一FTU、第二FTU、第三FTU分别根据所述的第一电压、第二电压、第三电压以及第一时延、第二时延、第三时延控制对应的第一断路器、第二断路器、第三断路器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠，林星光，
申请(专利权)人：山西省电力公司大同供电分公司，国家电网公司，
类型：实用新型
国别省市：