基于自动零序电流保护定值的配电网故障区域隔离系统的制作方法

本发明主要是配电网单相接地故障处理领域，特指一种基于自动零序电流保护定值的配电网故障区域隔离系统，适用于含开关站、环网柜及架空电缆混合配电网的单相接地故障进行快速故障区域隔离。

背景技术：

1、配电网单相接地故障占比高达70%左右，其中永久性故障约占30%左右，特别是配电网频繁发生绝缘导线断线接地故障，故障点对人身安全构成威胁，国内曾多次发生绝缘导线断线接地故障造成的人身伤亡事故；还有配电网绝缘导线断线接地、树木与配电网接触引起的山林火灾事故频繁发生，有些甚致造成了严重的人身伤亡事故。

2、零序电流保护是配电网中性点小电阻接地快速隔离接地故障的主要方法，然而由配电网的结构复杂和运行方式的频繁变化，无法对零序电流保护的电流定值进行准确的整定。现在往往一座变电站的馈线开关和节点智能开关都采用一个零序电流定值，这就造成零序电流保护的“高阻死区”问题，零序电流保护不会动作，绝缘导线断线接地，树木与导线的接触接地，甚致一些电缆的高阻接地的对地过渡电阻都会远大这个值。零序电流保护不动作就无法解决绝缘导线断线接地时的人身安全防护、无法解决树木与导线的接触接地造成的森林火灾防护、无法解决电缆的高阻接地故障造成的电网安全问题。

3、现在的配电网结构复杂，即有架空线路、又有电缆线路，在架空配电线路上有一二次融合智能开关构成的节点、有电缆及电缆分接箱或环网柜构成的网络，还有配电开关站构成的，在这样配电网发生接地故障时实现快速的故障区域隔离非常困难。

4、现在进行故障区域隔离主要是依靠配电自动化系统，在接地故障时把配电网各节点的零序电流、零序电压信号上传至配电自动化系统后台，由后台判断故障区域，但是这严重依赖配电自动化系统后台判断程序的正确性，节点ftu采样和通信的可靠性，如果其中哪个环节出现问题，故障区域就判断不出来。

技术实现思路

1、针对以上问题发明了基于自动定值的配电网故障区域隔离系统，系统由安装在变电站的接地故障处理装置、安装在配电线路上的节点智能终端、安装在开关站的智能控制器km、安装在环网柜或电缆分接箱的智能控制终端hm构成。

2、在配电网正常运行时通过自动或人工干预的方法实施自动零序电流保护定值生成模式；在自动零序电流保护定值生成模式，开关站的智能控制器km采集流过开关站各分支线路的零序电流生成开关站各分支线路的零序电流电流保护的电流定值，根据分支线路的串联节点情况生成时间定值，储存在开关站的智能控制器km中；配电线路上的节点智能终端采集流过零序电流生成线路节点的零序电流电流保护的电流定值，根据线路节点的位置生成时间定值，储存在线路上的节点智能终端中；环网柜或电缆分接箱的智能控制终端hm采集流过各分支线路的零序电流生成各分支线路的零序电流保护定值，时间定值按最小时间整定，储存在环网柜或电缆分接箱的智能控制终端hm中。

3、自动零序电流保护定值生成模式是在配电网正常运行时通过自动或人工干预的方法使变电站的接地故障处理装置在一定的时间δt内进行单相对地开关合闸实施的，经过时间δt后单相对地开关断开；t1<δt<t2，t1为瞬时性故障持续时间；t2为永久性故障隔离时间。

4、接地故障发生时，变电站的接地故障处理装置处理接地故障，在判断故障为永久性故障时进入永久性故障隔离模式。

5、配电线路上的节点智能终端、开关站的智能控制器km和环网柜或电缆分接箱的智能控制终端hm应能根据零序电流持续时间准确辩识自动零序电流保护定值生成模式与永久性故障隔离模式。

6、在永久性故障隔离模式，若开关站的智能控制器km检测流过开关站各分支线路的零序电流，当某分支线路的零序电流达到零序电流电流保护的电流定值和时间定值后，启动零序电流电流保护断开分支线路的开关隔离故障；若配电线路上的节点智能终端采集到流过节零序电流和持续时间达到节点的零序电流电流保护的电流定值和时间定值后，启动零序电流电流保护断开节点智能开关实现故障区域隔离；若环网柜或电缆分接箱的智能控制终端hm采集流过各分支线路的零序电流和持续时间达到分支线路的零序电流电流保护的电流定值和时间定值后，启动零序电流电流保护断开分支线路的开关隔离故障。

7、永久性故障隔离模式是在接地故障处理装置处理接地故障、并判断故障为永久性故障，各节点进行永久性故障隔离的模式。

8、开关站的智能控制器km和环网柜或电缆分接箱的智能控制终端hm在自动零序电流保护定值生成模式时自动生成各分支线路的零序电流保护定值与时间定值；在永久性故障隔离模式时当流过分支线路的零序电流与时间达到零序电流保护定值与时间定值时启动零序电流保护断开分支线路的开关隔离故障。

9、本发明具有下述优点：

10、1、在自动零序电流保护定值生成模式时各节点或

11、0015 2、自动生成的零序电流保护定值，越是线路末端的电流定值和时间定值越小符合配电网主网架对可靠性的要求。各分支线路流过的是节点后侧或各分支线路对地电容电流具有很好的针对性。

12、 3、自动生成的零序电流保护定值，架空线路的定值小于电缆线路也具有较高的高阻识别能力，满足森林防火，及防止架空绝缘导线断线接地对人身伤害的要求。

13、 4、该方法不依赖配电自动化后台，因而减少了后台编程工作量。

14、 5、该方法不需要通信，避免了通信滞后的影响，保证了故障隔离的快速性与可靠性。

15、6、该方法解决了含架空线路、电缆线路、电缆分接箱或环网柜构成的复杂配电网故障区域隔离具有非常好的造用性。

技术特征：

1.基于自动零序电流保护定值的配电网故障区域隔离系统，系统由安装在变电站的接地故障处理装置、安装在配电线路上的节点智能终端、安装在开关站的智能控制器km、安装在环网柜或电缆分接箱的智能控制终端hm构成，其特征在于：在配电网正常运行时通过自动或人工干预的方法实施自动零序电流保护定值生成模式；在自动零序电流保护定值生成模式，开关站的智能控制器km采集流过开关站各分支线路的零序电流生成开关站各分支线路的零序电流电流保护的电流定值，根据分支线路的串联节点情况生成时间定值，储存在开关站的智能控制器km中；配电线路上的节点智能终端采集流过零序电流生成线路节点的零序电流电流保护的电流定值，根据线路节点的位置生成时间定值，储存在线路上的节点智能终端中；环网柜或电缆分接箱的智能控制终端hm采集流过各分支线路的零序电流生成各分支线路的零序电流保护定值，时间定值按最小时间整定，储存在环网柜或电缆分接箱的智能控制终端hm中；

2.根据权利要求1所述的基于自动零序电流保护定值的配电网故障区域隔离系统，其特征在于：永久性故障隔离模式是在接地故障处理装置处理接地故障、并判断故障为永久性故障，各节点进行永久性故障隔离的模式。

3.根据权利要求1所述的基于自动零序电流保护定值的配电网故障区域隔离系统，其特征在于：开关站的智能控制器km和环网柜或电缆分接箱的智能控制终端hm在自动零序电流保护定值生成模式时自动生成各分支线路的零序电流保护定值与时间定值；在永久性故障隔离模式时当流过分支线路的零序电流与时间达到零序电流保护定值与时间定值时启动零序电流保护断开分支线路的开关隔离故障。

技术总结基于自动零序电流保护定值的配电网故障区域隔离系统，在电网正常运行时在电网运行方式变化时通过人工干预的方法使变电站的接地故障处理装置动作，实施自动零序电流保护定值生成模式。在接地故障发生并判断故障为永久性故障时，进入永久性故障隔离模式，在配电网的智能控制终端根据节点或分支线路流过的零序电流及持续时间启动自动生成的零序电流保护定值实现故障快速区域隔离。该发明解决了复杂配电网的接地故障对人身安全、电网安全的影响，提高了森林火灾的防护能力。技术研发人员：李政洋,李景禄,李妍莎受保护的技术使用者：李景禄技术研发日：技术公布日：2024/9/12