10kV配电线路短路故障快速隔离方法与流程

本发明涉及配电自动化，尤其涉及一种10kv配电线路短路故障快速隔离方法。

背景技术：

1、故障隔离：

2、当配电线路中发生故障后，需要利用人工或者自动化技术将故障两侧的开关跳闸，以将故障区域隔离起来，一方面方便检修人员的安全工作，另一方面可以再修复线路故障之前，通过切换供电电源的方式恢复非故障区域的供电。

3、时限级差保护：

4、在一条架空线路上，由变电站出线开关到线路末端开关，分别按照从大到小间隔为t时间（t大于开关整组跳闸时间）设定故障跳闸延时。如最末级开关跳闸延时为0，次末级开关跳闸延时为t，次次末级开关跳闸延时为2t，以此类推到变电站出线开关。

5、当线路中发生短路故障时，从变电站出线开关到故障点上游相邻开关均能检测到故障，但由于故障点上游相邻开关设定的跳闸延时较小，因而先跳闸切除故障。

6、发生相间故障时特点：

7、发生相间故障时，故障下游开关可检测到两相电压降低。

8、发生相间故障且故障上游开关跳闸时，故障下游开关可检测到三相电压失压。

9、现有的技术方案以就地式fa方案，集中式fa方案，智能分布式fa方案为主。

10、就地式fa方案：

11、就地式fa方案采用开关“失压分闸，来电合闸”的基本逻辑来实现故障的自动隔离。可参考【一种基于断路器的就地重合式馈线自动化故障处理方法cn 108448545 a】。

12、该类方案由于利用开关重合的方式来完成故障隔离，其明显缺点是非故障区域必须较长时间停电（故障上游1分钟左右，故障下游2分钟左右）。

13、集中式fa方案：

14、集中式fa方案利用开关的远程通信功能，将故障信息通过光纤或无线方式发送到配电自动化主站，由主站搜集整条线路的故障信息后结合线路拓扑计算故障区域，并通过遥控的方式实现故障区域的隔离。可参考【一种配电网集中式馈线自动化故障处理方法cn105515188 a】

15、该类方案由于需要主站系统收集整条线路故障信息，其明显缺点是处理时间过长，尤其是利用无线通信方式居多的架空线路，通常非故障区域停电时间在20分钟左右。

16、智能分布式fa方案

17、智能分布式fa方案利用相邻开关之间通过光纤或无线对等通信，实现故障区域的定位和隔离。若通信通道采用光纤通信或5g切片，可实现ms级快速故障隔离。可参考【一种智能分布式配网馈线故障处理方法cn 108306265 a】

18、该类方案的缺点在于严重依赖通信通道的实时性。广大农村电网主要以架空线路为主，投资铺设光缆或者分配5g实时切片通道性价比明显不足，因而在架空线路不太适用。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明旨在提出一种不依赖于通信技术的故障快速处理方法，可将故障隔离的时间限制在毫秒级，保障故障上游非故障区域不停电，故障下游非故障区域也可以毫秒级效率快速转供。其利用10kv配网线路发生短路故障时，故障相电压降低的特性，与时限级差保护配合，完成故障区域的快速隔离，实现毫秒级的故障处理效率，为非故障区域的快速转供创造条件。

2、本发明具体采用以下技术方案：

3、一种10kv配电线路短路故障快速隔离方法，其特征在于：利用10kv配网线路发生短路故障时，故障相电压降低的特性，与时限级差保护配合，完成故障区域的快速隔离。

4、进一步地，设置跳闸延时：将架空线路中的所有开关按照时限级差保护设置跳闸延时定值tn；

5、设置联动跳闸延时：将架空线路中的所有开关配合时限级差保护设置联动跳闸延时定值tn+t；

6、当故障点上下游相邻的开关都跳开，故障点上游相邻开关跳闸由时限级差保护完成，故障点下游相邻开关跳闸按照以下方案完成；

7、以设置联动跳闸延时的开关为对象：

8、当该开关检测到两相电压降低后，若该状态在tn+t时间以内发生变化，则该开关不动作；

9、当该开关检测到两相电压降低后，若该状态维持了tn+t时间，并在之后的t时间内未检测到三相失压，则该开关不动作；

10、当该开关检测到两相电压降低后，若该状态维持了tn+t时间，并在之后的t时间内检测到三相失压，则该开关动作于跳闸。

11、本发明及其优选方案相比于现有的就地式馈线自动化方案，但是故障处理的效率从分钟级降低到了毫秒级。降低了故障停电时间，提高了配电网的供电可靠性。

技术特征：

1.一种10kv配电线路短路故障快速隔离方法，其特征在于：利用10kv配网线路发生短路故障时，故障相电压降低的特性，与时限级差保护配合，完成故障区域的快速隔离。

2.根据权利要求1所述的10kv配电线路短路故障快速隔离方法，其特征在于：

技术总结
本发明提出一种10kV配电线路短路故障快速隔离方法，可将故障隔离的时间限制在毫秒级，保障故障上游非故障区域不停电，故障下游非故障区域也可以毫秒级效率快速转供。其利用10kV配网线路发生短路故障时，故障相电压降低的特性，与时限级差保护配合，完成故障区域的快速隔离，实现毫秒级的故障处理效率，为非故障区域的快速转供创造条件。

技术研发人员：张振宇,蔡智萍,罗翔,王珏莹,林栋,高源,吴涵,王健,陈秉熙,林孝思,罗海波,薄顺荣,姚舟华
受保护的技术使用者：国网福建省电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15