T型输电线路故障指示系统的制作方法

本实用新型涉及电力系统自动化技术领域，尤其是一种故障指示系统。

背景技术：

随着地区范围内的电网坚强化、智能化、规模化以及信息化快速发展，110kV电压等级网络中广泛存在着T型接线输电线路。线路发生故障后，由于线路复杂和运行方式不一，输电巡线人员往往需要耗费大量时间对整条线路进行巡线，难以及时找到准确的故障位置。针对T接线路的分支(包括节点)发生故障时，获得故障分支(包括节点)信息，有针对性地进行故障分支巡线，必然可以缩短线路修复时间，并及时恢复供电。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种T型输电线路故障指示系统，能够方便电力工作人员对T型输电线路巡检，缩短电力工作人员的巡线时间。本实用新型采用的技术方案是：

一种T型输电线路故障指示系统，用于检测T型输电线路的故障，其主要改进之处在于，

以Q为节点的T型输电线路连接于M、N、P三侧；T型输电线路的M侧设开关K_M，T型输电线路的N侧设开关K_N，T型输电线路的P侧设开关K_P；

分支线路MQ上Q处侧设方向电流互感器C_M，分支线路NQ上Q处侧设方向电流互感器C_N，分支线路PQ上Q处侧设方向电流互感器C_P；各电流互感器连接一个故障指示仪。

具体地，所述故障指示仪上设有：

液晶显示屏、电源开关、电源接口、C_M二次A相电流电流输入、C_M二次B相电流输入、C_M二次C相电流输入、C_N二次A相电流输入、C_N二次B相电流输入、C_N二次C相电流输入、C_P二次A相电流输入、C_P二次B相电流输入、C_P二次C相电流输入。

进一步地，取方向电流互感器C_M、C_N、C_P指向节点Q为正方向，指向分支线路为负方向。

本实用新型的优点：

1)能解决T型输电线路故障分支不确定性的问题。

2)可缩短电力工作人员的巡线时间。

3)该指示系统接入电力系统方便，运行可靠。

附图说明

图1为本实用新型的开关和电流互感器安装位置示意图。

图2为本实用新型的故障指示仪外观示意图。

图3为本实用新型的供电方式一接线图。

图4为本实用新型的供电方式二接线图。

图5为本实用新型的供电方式三接线图。

图6为本实用新型的供电方式四接线图。

图7为本实用新型的故障指示仪程序流程图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1中，采用单线形式表示三相系统，图1中以Q为节点的T型输电线路连接于M、N、P三侧。K_M为T型输电线路的M侧开关，K_N为T型输电线路的N侧开关，K_P为T型输电线路的P侧开关，且表示开关运行状态，表示开关热备用状态。C_M为分支线路MQ上Q处侧的方向电流互感器，C_N为分支线路NQ上Q处侧的方向电流互感器，C_P为分支线路PQ上Q处侧的方向电流互感器。电流互感器二次数据通过光纤通道传输至M侧变电站内，并连接于故障指示仪。

图2显示了一种故障指示仪，其中，1，液晶显示屏；2，电源开关；3，电源接口；4，C_M二次A相电流电流输入；5，C_M二次B相电流输入；6，C_M二次C相电流输入；7，C_N二次A相电流输入；8，C_N二次B相电流输入；9，C_N二次C相电流输入；10，C_P二次A相电流输入；11，C_P二次B相电流输入；12，C_P二次C相电流输入。

故障指示仪的工作原理：在节点Q的三侧均设带方向的电流互感器，获取各电流互感器二次值，采用电流突变量启动，当电流突变量大于设定值时，置相应电流互感器逻辑值为1，否则为0；取方向电流互感器C_M、C_N、C_P指向节点Q为正方向，指向分支线路为负方向。在不同供电方式下，当T型输电线路发生故障时，由故障位置逻辑判别表识别出故障在分支MQ、NQ、PQ或节点Q上。

在实际地区范围内，110kV电压等级电网中的T型输电线路应用非常广泛。T型输电线路分为单侧电源和双侧电源供电，且双侧电源网络中需要考虑其中一侧电源侧为备用的情况。其供电方式主要有四种：一、单电源供两侧负荷；二、单电源供一侧负荷；三、双电源同时供一侧负荷；四、双电源中一侧电源供一侧负荷、另一侧电源备用。

按照四种供电方式简述工作原理如下：

1、方式一

方式一为单电源供两侧负荷的供电方式，如图3所示；M侧设电源E_M，N侧为负荷S_N，P侧为负荷S_P，三侧开关K_M、K_N、K_P均运行；M侧电源E_M通过T型输电线路供N、P两侧的负荷S_N、S_P；

表1为在供电方式一时的故障位置逻辑值。当分支MQ上发生短路故障时，电流互感器的逻辑值：C_M为0，C_N为0，C_P为0；当分支NQ上发生短路故障时，电流互感器的逻辑值：C_M为+1，C_N为-1，C_P为0；当分支PQ上发生短路故障时，电流互感器的逻辑值：C_M为+1，C_N为0，C_P为-1；节点Q处发生短路故障时，电流互感器的逻辑值：C_M为+1，C_N为0，C_P为0。(N侧为电源供M侧负荷S_M和P侧负荷S_P的供电方式同方式一)；

表1供电方式一

2、方式二

方式二为单电源供一侧负荷的供电方式，如图4所示；M侧设电源E_M，N侧为负荷S_N，P侧为负荷S_P，M侧电源E_M通过T型输电线路供P侧的负荷S_P；开关K_M、K_P均运行，开关K_N热备用；其余元件同图1；

表2为在供电方式二时的故障位置逻辑值。当分支MQ上发生短路故障时，电流互感器的逻辑值：C_M为0，C_N为0，C_P为0；当分支NQ上发生短路故障时，电流互感器的逻辑值：C_M为+1，C_N为-1，C_P为0；当分支PQ上发生短路故障时，电流互感器的逻辑值：C_M为+1，C_N为0，C_P为-1；节点Q处发生短路故障时，电流互感器的逻辑值：C_M为+1，C_N为0，C_P为0。(N侧电源E_N供P侧的负荷S_P的供电方式同方式二)；

表2供电方式二

3、方式三

方式三为双电源同时供一侧负荷的供电方式，如图5所示；M侧设电源E_M，N侧设电源E_N，P侧为负荷S_P；电源E_M、E_N通过T型输电线路供P侧的负荷S_P；开关K_M、K_N、K_P均运行；其余元件同图1；

表3为在供电方式三时的故障位置逻辑值。当分支MQ上发生短路故障时，电流互感器的逻辑值：C_M为-1，C_N为+1，C_P为0；当分支NQ上发生短路故障时，电流互感器的逻辑值：C_M为+1，C_N为-1，C_P为0；当分支PQ上发生短路故障时，电流互感器的逻辑值：C_M为+1，C_N为+1，C_P为-1；节点Q处发生短路故障时，电流互感器的逻辑值：C_M为+1，C_N为+1，C_P为0。

表3供电方式三

4、方式四

方式四为双电源中一侧电源供一侧负荷、另一侧电源备用的供电方式，如图6所示；M侧设电源E_M，N侧设电源E_N，P侧为负荷S_P；电源E_M通过T型输电线路供P侧的负荷S_P；开关K_M、K_P均运行，开关K_N热备用；其余元件同图1；

表4为在供电方式四时的故障位置逻辑值。当分支MQ上发生短路故障时，电流互感器的逻辑值：C_M为0，C_N为0，C_P为0；当分支NQ上发生短路故障时，电流互感器的逻辑值：C_M为+1，C_N为-1，C_P为0；当分支PQ上发生短路故障时，电流互感器的逻辑值：C_M为+1，C_N为0，C_P为-1；节点Q处发生短路故障时，电流互感器的逻辑值：C_M为+1，C_N为0，C_P为0。(电源E_N供P侧的负荷S_P的供电方式同方式四)；

表4供电方式四

以上为不同供电方式下的故障指示仪中故障分支或故障节点的判别原理，故障指示仪工作原理流程图如图7所示，主要步骤为：

1、开始；

2、采集三个电流互感器C_M、C_N、C_P的二次数据，电流突变量达到设定值，启动故障指示程序；

3、是否为供电方式一，若是，则执行方式一对应的故障位置判别；若不是供电方式一，那么是否为供电方式二，若是，则执行方式二对应的故障位置判别；若不是供电方式二，那么是否为供电方式三，若是，则执行方式三对应的故障位置判别；若不是供电方式三，那么是否为供电方式四，若是，则执行方式四对应的故障位置判别；若不是供电方式四，那么执行输出error。

4、输出故障分支或故障节点并显示；

5、结束。