针对目前配电网单相接地故障区域隔离存在的问题，发明专利技术了一种智能开关自适应动态零序保护的故障区域隔离方法，该发明专利技术在配电线路首端四断口智能开关进行金属性接地，各智能开关控制器自动采集和贮存零序电压、零序电流作为零序电流保护基础值，在发生现单相接地故障启动自适应动态零序电流保护定值实现单相接地故障的快速故障区域隔离。故障的快速故障区域隔离。
【技术实现步骤摘要】
一种智能开关自适应动态零序保护的故障区域隔离方法
[0001]本专利技术主要是配电网单相接地故障区域隔离，适用于配电线路节点智能开关实现配电线路快速的故障区域隔离。
技术介绍
[0002]配电网单相接地故障占比高达80%左、右，为了切除故障线路往往通过零序电流保护或接地选线在变电站切除故障馈线，但是由于馈线再加上分支线路使一些线路的供电范围很大，如果在变电站切除故障馈线，往往造成较大范围的停电，降低供电可靠性。为了解决这一问题现在电网中应用了大量的一二次融合的智能开关，目的是在电网发生在变电站切除故障馈线通过检测故障特征量，判断故障发生的区域，并通过智能开关的动作实现故障区域隔离。
[0003]传统的零序保护往住为一座变电站的配电线路采用一个固定的零序电流保护电流定值，为了保证零序电流保护的选择性要求零序电流保护电流定值一般都选取的比较大，这样就造成了较大的高阻死区，对于人身触电、树木接地或架空线路断线接地产生的接地故障不能及时切除，不利于电网安全和人身安全，国内曾多次发生树木接地或架空线路断线接地而线路的零序电流保护和线路智能开关的零序电流保护不动而产生人身安全和森林火灾事故。
[0004]通过配电自动化系统与节点智能开关进行通信，在发生配电网单相接地故障时检测各节点的零序电流分布，根据各节点的零序电流分布判断单相接地故障发生的区域，实现故障的区域隔离，但是这种方法需要把变电站出线的零序电流与各节点的零序电流进行比较，但是变电站出线的零序电流属于变电站内部的数据在变电站的后台通信上存在难度;配电自动化系统与节点智能开关进行通信时间长，据现场实验证明，需40秒左右，不利于配电网单相接地故障的快速区域隔离。
[0005]现在的一二次融合智能开关虽然具有釆样、通信和控制功能，但是不具备对故障进行分析和智能处理的功能，所采用的零序电流保护也是一条线路一个零序电流定值，不能随着在电网线路参数变化调整，不能随故障点过渡电阻的变化而改变，因而不利于高阻接地故障的处理与故障区域隔离。
技术实现思路
[0006]针对目前配电网单相接地故障区域隔离存在的问题，专利技术了一种智能开关自适应动态零序保护的故障区域隔离方法，该专利技术在配电线路首端四断口智能开关进行金属性接地，各智能开关控制器自动采集和贮存零序电压、零序电流作为零序电流保护基础值，在发生现单相接地故障启动自适应动态零序电流保护定值实现单相接地故障的快速故障区域隔离。
[0007]由具有自动测量、贮存和控制的智能开关构成配电网节点，至少在配电线路首端有1台四断口智能开关，其第四断口为单相对地开关，接在智能开关的电源侧任意一相与地
之间，该四断口智能开关控制器能自动采集和贮存三相电压、零序电压、三相电流、零序电流和单相接地电流，具有自动分析、远方控制和自动处理故障的功能；配电网其余节点智能开关具有自动数据测量、数据贮存和自动故障判断与处理的功能。
[0008]在配电网投运、配电线路结构发生变化时或必要时，启动四断口智能开关的单相接地开关对地合闸，做金属性接地的测量试验，由智能开关的控制器测量并贮存三相电压、中性点位移电压U
N
、流过节点的零序电流和单相接地电流；此时配电网中各节点S
j
智能开关的控制器测量并贮存流过节点的零序电流I
Sj0
，待完成测量后断开四断口智能开关的单相接地开关。
[0009]把金属性接地试验时节点S
j
测得的节点零序电流I
Sj0
作为节点S
j
零序保护的的基础，贮存在节点S
j
的控制存贮器中；把I
DSj0
=f
D
I
sic
作为节点S
j
智能开关的零序保护的自适应止动态零序电流定值。
[0010]f
D
为零序电流保护的零序电流定值的自适应动态系数与故障时中性点位移电压与相电压的比值进行计算: f
D
=U
N
/U
Ф
+λ，U
Ф
为电网相电压，λ为零序电流保护的防误增值，一般取0.1。
[0011]在电网正常运行时各节点智能开关时实检测电网相电压U
Ф
、中性点位移电压U
N
及其增量，当中性点位移电压U
N
的增量ΔU
N
≥δ时，判断发生了单相接地故障，如果流过节点零序电流S
j
的零序电流I
Sj0
≥f
D
I
sjc
，延时T0+nT
d
后，如果节点零序电流I
Sj0
<f
D
I
sjc
，为瞬时性故障，故障恢复，或由下游节点智能开关切除故障；如果节点零序电流I
Sj0
≥f
D
I
sjc
，则由节点Sj的智能开关切除故障进行故障区域隔离。
[0012]δ为判断配电网是否发生单相接地故障中性点位移电压增量判据，根据中性点位移电压的采样灵敏度和高阻接地的处理需要进行设定，应大于电网中性点位移电压的波动。
[0013]T0为末端节点零序电流保护的时间定值，对于中性点不接地和中电阻接地电网应大于瞬时性电流的熄弧时间；T
d
为n级串联节点的每级动作时间级差。
[0014]四断口智能开关的第四断口为接在开关电源测的任意一相对地单相接地开关，具有独立的操作机构，且安装四断口智能开关的接地装置的接地电阻应小于4Ω。
[0015]所有节点S
j
的智能开关应貝备数据采集、存贮、计算和控制功能，在配电网正常运行时实时采集配电网中性点位移电压U
N
和流过节点零序电流，在配电网中性点位移电压U
N
的增量ΔU
N
≥δ时，判断配电网发生单相接地故障，并根据配电网中性点位移电压U
N
的值计算零序电流保护的自适应动态系数f
D
，计算零序电流定值。
[0016]该方法不适用于消弧线圈接地方式的配电网；不适用于故障馈线的电容电流大于其余馈线电容电流之和的馈线。
[0017]本专利技术具有下述优点：1、该专利技术采用电网中性点位移电压增量启动和各节点自适应零序电流定值的方法，解决零序保护的高阻“死区”问题。
[0018]2、该专利技术速度快，可在配电线路发生断线产生单相接地故障、人身触电引起的接地故障和树木接地故障时快速实现故障区域隔离，有效提高电网安全、人身安全和防止山林火灾事故发生。
[0019]、该专利技术不需要FTU，不需要后台通信，不需要配电自动化系统，因而投资少、性价
比高、可靠性好。
[0020]4、该专利技术筒单、易行、适用范围广，便于产品化，产品市场前景好。
附图说明
[0021]图1为带本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种智能开关自适应动态零序保护的故障区域隔离方法，其特征在于：由具有自动测量、贮存和控制的智能开关构成配电网节点，至少在配电线路首端有1台四断口智能开关，其第四断口为单相对地开关，接在智能开关的电源侧任意一相与地之间，该四断口智能开关控制器能自动采集和贮存三相电压、零序电压、三相电流、零序电流和单相接地电流，具有自动分析、远方控制和自动处理故障的功能；配电网其余节点智能开关为具有自动数据测量、数据贮存和自动故障判断与处理功能的通用型智能开关；在配电网投运、配电线路结构发生变化时或必要时，启动四断口智能开关的单相接地开关对地合闸，做金属性接地的测量试验，由智能开关的控制器测量并贮存三相电压、中性点位移电压U
N
、流过节点的零序电流和单相接地电流；此时配电网中各节点S
j
智能开关的控制器测量并贮存流过节点的零序电流I
Sj0
，待完成测量后断开四断口智能开关的单相接地开关；把金属性接地试验时节点S
j
测得的节点零序电流I
Sj0
作为节点S
j
零序保护的的基础，贮存在节点S
j
的控制存贮器中；把I
DSj0
=f
D
I
sic
作为节点S
j
智能开关的零序保护的自适应止动态零序电流定值；f
D
为零序电流保护的零序电流定值的自适应动态系数与故障时中性点位移电压与相电压的比值进行计算: f
D
=U
N
/U
Ф
+λ，U
Ф
为电网相电压，λ为零序电流保护的防误增值，一般取0.1；在电网正常运行时各节点智能开关时实检测电网相电压U
Ф
、中性点位移电压U
N
及其增量，当中性点位移电压U
N
的增量ΔU
N
≥δ时，判断发生了单相接地故障，如果流...
【专利技术属性】
技术研发人员：李政洋，李景禄，
申请(专利权)人：李景禄，
类型：发明
国别省市：
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