專利名稱：配電網(wǎng)故障判斷及隔離的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于配電設備技術(shù)領域，尤其涉及一種配電網(wǎng)線路單相接地或相間短路故障判斷及隔離的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
配電網(wǎng)數(shù)目龐大，分布范圍廣，設備絕緣水平低，易受電網(wǎng)內(nèi)部過電壓和外界自然環(huán)境的影響造成單相接地故障，供電可靠性亟待提高。雖然故障選線和故障指示在一定程度上可以提高配電網(wǎng)運行的可靠性，但是若不將故障線路及時隔離，不僅會使非故障區(qū)段用戶的供電可靠性降低，而且配電線路長期帶故障運行會使全網(wǎng)非故障區(qū)域的電壓上升， 易引發(fā)電網(wǎng)絕緣薄弱環(huán)節(jié)的擊穿，導致相間短路故障或者單相接地故障，造成事故的擴大。 因此若能在配電網(wǎng)對于發(fā)生單相接地故障的線路進行快速判斷以及準確隔離，不僅可以使某一段線路的故障不會造成主干線路及相鄰用戶的停電，減少責任糾紛，使每段線路界內(nèi)界外的事故責任劃分明確，而且可快速定位故障點，避免對整條主干線路進行巡查，將線路發(fā)生故障的影響范圍以及危害程度降至最低，大大提高配電網(wǎng)供電的可靠性、安全性和經(jīng)濟型。相關技術(shù)中對配電網(wǎng)單相接地故障或相間短路故障進行判斷及隔離的方法主要是依靠故障電流工頻暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)、諧波、能量等信息量，配合信號注入或重合間來實現(xiàn)單相接地故障或相間短路故障的判斷和隔離，但是從實際的效果來看，由于配電網(wǎng)運行方式靈活，網(wǎng)絡結(jié)果相對復雜以及中性點運行方式多樣化，故障線路的特征量不明顯，相關技術(shù)中提供的方法難以對配電網(wǎng)的單相接地故障線路進行準確、有效的判斷和隔離，可靠性和準確性都很低。為了尋找有效的配電網(wǎng)線路單相接地故障判斷及隔離的方法，提高配電網(wǎng)線路單相接地故障的判斷和隔離的科學性、準確性、可靠性，公告號為CN102005741A的中國專利申請公開了一種配電網(wǎng)線路單相接地故障判斷及隔離的方法及裝置，該方法包括對配電網(wǎng)線路進行電壓、電流的檢測；判斷零序電流的增量是否越限；根據(jù)判斷的結(jié)果進行單相接地故障的隔離。以上技術(shù)方案雖然提高配電網(wǎng)線路單相接地故障的判斷和隔離的科學性、準確性、可靠性，但是在判斷單相接地故障時并不能區(qū)分該故障是永久故障還是暫時故障，往往會造成配電網(wǎng)線路的誤操作，不能對發(fā)生故障的區(qū)段進行精確隔離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中不能區(qū)分配電網(wǎng)中的故障是永久故障還是暫時故障從而導致對配電網(wǎng)線路誤操作的技術(shù)問題，提供一種配電網(wǎng)故障判斷及隔離的方法，能夠有效區(qū)分配電網(wǎng)故障是永久故障還是暫時故障，有效提高對配電網(wǎng)單相接地故障或相間短路故障判斷的準確性，以對其相關配電網(wǎng)故障線路進行有效隔離。一種配電網(wǎng)故障判斷及隔離的方法，包括檢測配電網(wǎng)線路中的零序電流并根據(jù)零序電流與設定門限值的關系及持續(xù)時間的結(jié)果進行單相接地故障或相間短路故障的判斷及隔離。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，包括以下步驟步驟一，實時檢測并采集配電網(wǎng)線路中的電流信號；步驟二，將所采集到的零序電流值與所設定的門限值IO進行比較；當零序電流值 < 門限值IO時，配電網(wǎng)線路工作正常，返回步驟一；當零序電流值》門限值IO時，進入步驟三；步驟三，當零序電流值》門限值IO并且持續(xù)時間t以上時，判斷線路發(fā)生單相接地故障或者相間短路故障，進入步驟四；否則返回步驟一；步驟四，對發(fā)生單相接地故障或者相間短路故障的配電網(wǎng)線路進行隔離，并返回步驟"‘ ο優(yōu)選地，在步驟一中，還包括實時檢測并采集配電網(wǎng)線路中的單相電壓和/或相間電壓和/或三相電壓和/或單相電流和/或三相電流。優(yōu)選地，在所述步驟四中通過控制其線路中的斷路器的開合實現(xiàn)對發(fā)生單相接地故障或者相間短路故障的配電網(wǎng)線路的隔離。優(yōu)選地，所述門限值IO的取值范圍為1. 21 1. 51，I為額定電流。優(yōu)選地，所述時間t的取值范圍為20ms 5S。本發(fā)明還提供一種配電網(wǎng)故障判斷及隔離的系統(tǒng)，包括檢測單元，用于檢測并采集配電線路中的零序電流；比較單元，用于對所采集的零序電流與設定門限值IO進行比較；計時單元，用于對零序電流大于或等于設定門限值IO的時間進行計時；執(zhí)行單元，用于控制配電線路中的斷路器的開閉從而隔離故障電路；主控單元，用于根據(jù)比較單元的比較結(jié)果和計時單元的計時結(jié)果控制所述執(zhí)行單元的動作；所述檢測單元、比較單元、計時單元依次電氣連接，所述檢測單元、比較單元、計時單元及執(zhí)行單元分別與所述主控單元電氣連接。優(yōu)選地，所述檢測單元還用于檢測并采集配電網(wǎng)線路中的單相電壓和/或相間電壓和/或三相電壓和/或單相電流和/或三相電流。優(yōu)選地，所述門限值IO的取值范圍為1. 21 1. 51，I為額定電流。以上所述技術(shù)方案，通過時刻檢測配電線路中的零序電流信號，將零序電流與其內(nèi)設的門限值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果及該結(jié)果所持續(xù)的時間來判斷配電線路中是否發(fā)生了單相接地故障或者相間短路故障，從而對發(fā)生故障的區(qū)段進行精確隔離，有效提高了對配電網(wǎng)的單相接地及相間短路故障的判斷準確性和及時性，從而有效提高了配電網(wǎng)線路單相接地和相間短路故障判斷和隔離的科學性、準確性及可靠性。


圖1是本發(fā)明一種實施例的配電網(wǎng)故障判斷及隔離的方法流程圖；圖2是本發(fā)明一種實施例的配電網(wǎng)故障判斷及隔離的系統(tǒng)的框圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1所示，本發(fā)明提供一種配電網(wǎng)故障判斷及隔離的方法，包括檢測配電網(wǎng)線路中的零序電流并根據(jù)零序電流與設定門限值的關系及持續(xù)時間的結(jié)果進行單相接地故障或相間短路故障的判斷及隔離。優(yōu)選地，該方法包括以下步驟步驟S100，實時檢測并采集配電網(wǎng)線路中的電流信號；該電流信號至少包括零序電流信號步驟S200，將所采集到得零序電流信號值與所設定的門限值IO進行比較；當零序電流< 門限值IO時，系統(tǒng)進入步驟S300，配電網(wǎng)線路工作正常，并返回步驟SlOO ；當零序電流值彡門限值IO時，進入步驟S400 ；步驟S400，當零序電流值> 門限值IO并且持續(xù)時間t以上時進入步驟S600，判斷線路發(fā)生單相接地故障或者相間短路故障，然后進入步驟S700 ；否則進入步驟S500，判斷線路發(fā)生的故障為暫時故障，并且進一步返回步驟SlOO ；步驟S700，對發(fā)生單相接地故障或者相間短路故障的配電網(wǎng)線路進行隔離，并返回步驟S100。此處可通過控制配電網(wǎng)線路中的斷路器的開合動作來實現(xiàn)對故障區(qū)域的隔離，此部分屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不在贅述。在步驟SlOO中，還包括實時檢測并采集配電網(wǎng)線路中的單相電壓和/或相間電壓和/或三相電壓和/或單相電流和/或三相電流。優(yōu)選地，以上技術(shù)方案中，所述門限值IO的取值范圍為額定值120% 150%。 IO優(yōu)選為額定值130% ；所述t的取值范圍為20ms 5S，優(yōu)選為3S。根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種配電網(wǎng)故障判斷及隔離的系統(tǒng)。圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的配電網(wǎng)故障判斷及隔離的系統(tǒng)，包括檢測單元1， 比較單元3，主控單元2，計時單元4及執(zhí)行單元5 ；所述檢測單元1，用于檢測并采集配電線路中的零序電流；所述比較單元3，用于對所采集的零序電流與設定門限值IO進行比較；所述計時單元4，用于對零序電流大于或等于設定門限值IO的時間進行計時；所述執(zhí)行單元5，用于控制配電線路中的斷路器的開閉從而隔離故障電路；所述主控單元2，用于根據(jù)比較單元的比較結(jié)構(gòu)和計時單元的計時結(jié)果控制所述執(zhí)行單元的動作。所述檢測單元1、比較單元3、計時單元4依次電氣連接，所述檢測單元1、比較單元 3、計時單元4及執(zhí)行單元5分別與所述主控單元2電氣連接。優(yōu)選地，所述檢測單元1還用于檢測并采集配電網(wǎng)線路中的單相電壓和/或相間電壓和/或三相電壓和/或單相電流和/或三相電流。以上方案中所述門限值IO的取值范圍為1. 21 1. 51，I為額定電流。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.配電網(wǎng)故障判斷及隔離的方法，其特征在于，包括檢測配電網(wǎng)線路中的零序電流并根據(jù)零序電流與設定門限值的關系及持續(xù)時間的結(jié)果進行單相接地故障或相間短路故障的判斷及隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)故障判斷及隔離的方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一，實時檢測并采集配電網(wǎng)線路中的電流信號；步驟二，將所采集到的零序電流值與所設定的門限值IO進行比較； 當零序電流值 < 門限值IO時，配電網(wǎng)線路工作正常，返回步驟一； 當零序電流值> 門限值IO時，進入步驟三；步驟三，當零序電流值> 門限值IO并且持續(xù)時間t以上時，判斷線路發(fā)生單相接地故障或者相間短路故障，進入步驟四；否則返回步驟一；步驟四，對發(fā)生單相接地故障或者相間短路故障的配電網(wǎng)線路進行隔離，并返回步驟一。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配電網(wǎng)故障判斷及隔離的方法，其特征在于，在步驟一中，還包括實時檢測并采集配電網(wǎng)線路中的單相電壓和/或相間電壓和/或三相電壓和/或單相電流和/或三相電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配電網(wǎng)故障判斷及隔離的方法，其特征在于，在所述步驟四中通過控制其線路中的斷路器的開合實現(xiàn)對發(fā)生單相接地故障或者相間短路故障的配電網(wǎng)線路的隔離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的配電網(wǎng)故障判斷及隔離的方法，其特征在于， 所述門限值IO的取值范圍為1. 21 1. 51，I為額定電流。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的配電網(wǎng)故障判斷及隔離的方法，其特征在于，所述時間t 的取值范圍為20ms 5S。
7.配電網(wǎng)故障判斷及隔離的系統(tǒng)，其特征在于，包括檢測單元，用于檢測并采集配電線路中的零序電流；比較單元，用于對所采集的零序電流與設定門限值IO進行比較； 計時單元，用于對零序電流大于或等于設定門限值IO的時間進行計時； 執(zhí)行單元，用于控制配電線路中的斷路器的開閉從而隔離故障電路； 主控單元，用于根據(jù)比較單元的比較結(jié)果和計時單元的計時結(jié)果控制所述執(zhí)行單元的動作；所述檢測單元、比較單元、計時單元依次電氣連接，所述檢測單元、比較單元、計時單元及執(zhí)行單元分別與所述主控單元電氣連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的配電網(wǎng)故障判斷及隔離的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測單元還用于檢測并采集配電網(wǎng)線路中的單相電壓和/或相間電壓和/或三相電壓和/或單相電流和/或三相電流。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的配電網(wǎng)故障判斷及隔離的系統(tǒng)，其特征在于，所述門限值IO 的取值范圍為1. 21 1. 51，I為額定電流。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種配電網(wǎng)故障判斷及隔離的方法，包括檢測配電網(wǎng)線路中的零序電流并根據(jù)零序電流與設定門限值的關系及持續(xù)時間的結(jié)果進行單相接地故障或相間短路故障的判斷及隔離。通過時刻檢測配電線路中的零序電流信號，將零序電流與其內(nèi)設的門限值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果及該結(jié)果所持續(xù)的時間來判斷配電線路中是否發(fā)生了單相接地故障或者相間短路故障，從而對發(fā)生故障的區(qū)段進行精確隔離，有效提高了對配電網(wǎng)的單相接地及相間短路故障的判斷準確性和及時性，從而有效提高了配電網(wǎng)線路單相接地和相間短路故障判斷和隔離的科學性、準確性及可靠性。
文檔編號G01R31/08GK102231517SQ201110154578
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者周啟華 申請人:航天科工深圳(集團)有限公司