[發明專利]一種10kV線路單相斷線故障快速處置方法

有效

• 申請號: 202111244358.5
• 申請日: 2021-10-26
• 公開（公告）號: CN113690865B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 潘建兵;鄧志祥;羅松林;郝鈺;劉洋;徐在德;徐經民;郭亮;曹蓓;安義;鄧才波
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;國網江西省電力有限公司撫州供電分公司;南昌科晨電力試驗研究有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H3/06;G01R31/54;G01R31/58;G01R31/08
• 代理公司: 南昌豐擇知識產權代理事務所(普通合伙) 36137
• 代理人: 吳稱生

本發明屬于配電線路技術領域，公開了一種10kV線路單相斷線故障快速處置方法，通過提取開關所監測的電壓、電流、相位等特征，融合電壓時間型饋線自動化與級差繼電保護相關技術，對10kV斷線接地故障進行分鐘級處理，實現故障異常分析識別、單相斷線故障定位、單相斷線故障隔離、非故障區恢復供電，避免斷線故障長時間存在導致山火、人身觸電、設備損壞等問題，提高供電安全性和可靠性。

技術領域

本發明涉及配電線路技術領域，具體涉及一種10kV線路單相斷線故障快速處置方法。

背景技術

10kV配電線路受外界自然因素、設備老化、外力破壞等因素影響，時常會發生斷線故障，斷線故障會導致負荷側三相電壓、電流不再對稱，產生的負序、零序分量會對各類負荷（特別是旋轉設備）造成嚴重損害。此外，斷線故障還會伴隨接地現象形成復雜故障，若不及時采取措施可能發展為連鎖性故障，導致人身傷亡、起火、大面積停電、設備損壞。

目前，國內外對配電線路短路故障的檢測及定位進行了深入的研究，但是對斷線故障卻關注較少。傳統電力系統繼電保護以過電流為特征判斷接地故障、相間短路故障，而斷線故障的接地電流和短路電流往往很微弱，尤其發生在線路末端，傳統的電力系統繼電保護無法處置斷線故障。

因此，急需一種10kV線路單相斷線故障識別、定位、隔離、和非故障區恢復的快速處置方法，彌補斷線故障處置水平的不足和推動斷線故障在實際工程中應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種10kV線路單相斷線故障快速處置方法，通過提取開關所監測的電壓、電流、相位等特征，融合電壓時間型饋線自動化與級差繼電保護相關技術，對10kV斷線接地故障進行分鐘級處理，實現斷線故障快速識別、定位、隔離和非故障區恢復供電，避免斷線故障長時間存在導致山火、人身觸電、設備損壞等問題，提高供電安全性和可靠性。

本發明通過下述技術方案來實現，一種10kV線路單相斷線故障快速處置方法，步驟如下：

步驟一、故障異常分析識別：通過實時采集、存儲本開關處所收集的電壓、電流、保護動作數據，比較相鄰采集周期內開關處的零序電壓、零序電流、相電壓、相電流、線電流是否有異常，如果發現相電流幅值下降20%或者三相負荷不平衡度變化率超過30%，則收集本開關下游最近臺區低壓側相電壓值和本開關線電壓值變化，此時如果發現三相相電壓值至少有一相下降50%，則判斷10kV線路發生斷線故障；

步驟二、單相斷線故障定位：當采集到10KV線路相電流幅值下降20%或者三相負荷不平衡度變化率超過30%時，可以通過比較本開關已采集的線電壓值變化情況來判斷故障點的位置。如果發現采集到的一個線電壓不變，而其余兩個線電壓，至少有一個線電壓下降50%，我們就可以判定此時斷線位置位于開關之前，否則斷線位置位于開關之后。還可以通過相電流來判斷斷線故障點的位置，當開關處采集到的一相電流幅值下降為0，而另外兩相電流相位差大于150⁰時，我們就可以判斷斷線位置位于開關之前，否則斷線位置位于開關之后；

步驟三、單相斷線故障隔離：單相斷線故障隔離按照時間級差與失壓分閘處置原則，即靠近故障上游的第一個分段或分支開關按照斷線故障保護分閘，其他故障上游開關保持合閘狀態，且作為故障上游的后備保護開關，避免故障長時間存在；故障下游的第一個開關按照失壓分閘并閉鎖合閘操作，非故障下游的分段或分支開關按照失壓分閘的原則執行分閘，且介于故障區間內的分支開關執行失壓閉鎖合閘操作。首先要判斷斷線故障持續時間是否大于設定值，如果大于設定值，進行斷線故障區間內的開關跳閘且閉鎖合閘操作，同時處于分閘的開關上傳斷線故障信息；斷線故障發生后，啟動斷線故障處理算法，聯絡開關根據斷線故障持續時間啟動合閘或閉鎖合閘操作，當斷線故障持續時間大于t1+Δt，聯絡開關執行合閘操作，否則執行閉鎖合閘操作；當故障位置為聯絡開關，根據斷線故障狀態持續時間是否介于相鄰分段開關斷線故障處置時間t1與t1+Δt之間；如果是，則聯絡開關執行合閘閉鎖操作；如果否，則聯絡開關執行合閘操作；