专利名称：配电网故障判断及隔离的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明属于配电设备技术领域，尤其涉及一种配电网线路单相接地或相间短路故障判断及隔离的方法和系统。
背景技术：
配电网数目庞大，分布范围广，设备绝缘水平低，易受电网内部过电压和外界自然环境的影响造成单相接地故障，供电可靠性亟待提高。虽然故障选线和故障指示在一定程度上可以提高配电网运行的可靠性，但是若不将故障线路及时隔离，不仅会使非故障区段用户的供电可靠性降低，而且配电线路长期带故障运行会使全网非故障区域的电压上升， 易引发电网绝缘薄弱环节的击穿，导致相间短路故障或者单相接地故障，造成事故的扩大。 因此若能在配电网对于发生单相接地故障的线路进行快速判断以及准确隔离，不仅可以使某一段线路的故障不会造成主干线路及相邻用户的停电，减少责任纠纷，使每段线路界内界外的事故责任划分明确，而且可快速定位故障点，避免对整条主干线路进行巡查，将线路发生故障的影响范围以及�：Τ潭冉抵磷畹停蟠筇岣吲涞缤┑绲目煽啃�、安全性和经济型。相关技术中对配电网单相接地故障或相间短路故障进行判断及隔离的方法主要是依靠故障电流工频暂态、稳态、谐波、能量等信息量，配合信号注入或重合间来实现单相接地故障或相间短路故障的判断和隔离，但是从实际的效果来看，由于配电网运行方式灵活，网络结果相对复杂以及中性点运行方式多样化，故障线路的特征量不明显，相关技术中提供的方法难以对配电网的单相接地故障线路进行准确、有效的判断和隔离，可靠性和准确性都很低。为了寻找有效的配电网线路单相接地故障判断及隔离的方法，提高配电网线路单相接地故障的判断和隔离的科学性、准确性、可靠性，公告号为CN102005741A的中国专利申请公开了一种配电网线路单相接地故障判断及隔离的方法及装置，该方法包括对配电网线路进行电压、电流的检测；判断零序电流的增量是否越限；根据判断的结果进行单相接地故障的隔离。以上技术方案虽然提高配电网线路单相接地故障的判断和隔离的科学性、准确性、可靠性，但是在判断单相接地故障时并不能区分该故障是永久故障还是暂时故障，往往会造成配电网线路的误操作，不能对发生故障的区段进行精确隔离。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中不能区分配电网中的故障是永久故障还是暂时故障从而导致对配电网线路误操作的技术问题，提供一种配电网故障判断及隔离的方法，能够有效区分配电网故障是永久故障还是暂时故障，有效提高对配电网单相接地故障或相间短路故障判断的准确性，以对其相关配电网故障线路进行有效隔离。一种配电网故障判断及隔离的方法，包括检测配电网线路中的零序电流并根据零序电流与设定门限值的关系及持续时间的结果进行单相接地故障或相间短路故障的判断及隔离。作为一种优选的技术方案，包括以下步骤步骤一，实时检测并采集配电网线路中的电流信号；步骤二，将所采集到的零序电流值与所设定的门限值IO进行比较；当零序电流值 < 门限值IO时，配电网线路工作正常，返回步骤一；当零序电流值》门限值IO时，进入步骤三；步骤三，当零序电流值》门限值IO并且持续时间t以上时，判断线路发生单相接地故障或者相间短路故障，进入步骤四；否则返回步骤一；步骤四，对发生单相接地故障或者相间短路故障的配电网线路进行隔离，并返回步骤"‘ ο优选地，在步骤一中，还包括实时检测并采集配电网线路中的单相电压和/或相间电压和/或三相电压和/或单相电流和/或三相电流。优选地，在所述步骤四中通过控制其线路中的断路器的开合实现对发生单相接地故障或者相间短路故障的配电网线路的隔离。优选地，所述门限值IO的取值范围为1. 21 1. 51，I为额定电流。优选地，所述时间t的取值范围为20ms 5S。本发明还提供一种配电网故障判断及隔离的系统，包括检测单元，用于检测并采集配电线路中的零序电流；比较单元，用于对所采集的零序电流与设定门限值IO进行比较；计时单元，用于对零序电流大于或等于设定门限值IO的时间进行计时；执行单元，用于控制配电线路中的断路器的开闭从而隔离故障电路；主控单元，用于根据比较单元的比较结果和计时单元的计时结果控制所述执行单元的动作；所述检测单元、比较单元、计时单元依次电气连接，所述检测单元、比较单元、计时单元及执行单元分别与所述主控单元电气连接。优选地，所述检测单元还用于检测并采集配电网线路中的单相电压和/或相间电压和/或三相电压和/或单相电流和/或三相电流。优选地，所述门限值IO的取值范围为1. 21 1. 51，I为额定电流。以上所述技术方案，通过时刻检测配电线路中的零序电流信号，将零序电流与其内设的门限值进行比较，根据比较结果及该结果所持续的时间来判断配电线路中是否发生了单相接地故障或者相间短路故障，从而对发生故障的区段进行精确隔离，有效提高了对配电网的单相接地及相间短路故障的判断准确性和及时性，从而有效提高了配电网线路单相接地和相间短路故障判断和隔离的科学性、准确性及可靠性。
图1是本发明一种实施例的配电网故障判断及隔离的方法流程图；图2是本发明一种实施例的配电网故障判断及隔离的系统的框图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。如图1所示，本发明提供一种配电网故障判断及隔离的方法，包括检测配电网线路中的零序电流并根据零序电流与设定门限值的关系及持续时间的结果进行单相接地故障或相间短路故障的判断及隔离。优选地，该方法包括以下步骤步骤S100，实时检测并采集配电网线路中的电流信号；该电流信号至少包括零序电流信号步骤S200，将所采集到得零序电流信号值与所设定的门限值IO进行比较；当零序电流< 门限值IO时，系统进入步骤S300，配电网线路工作正常，并返回步骤SlOO ；当零序电流值彡门限值IO时，进入步骤S400 ；步骤S400，当零序电流值> 门限值IO并且持续时间t以上时进入步骤S600，判断线路发生单相接地故障或者相间短路故障，然后进入步骤S700 ；否则进入步骤S500，判断线路发生的故障为暂时故障，并且进一步返回步骤SlOO ；步骤S700，对发生单相接地故障或者相间短路故障的配电网线路进行隔离，并返回步骤S100。此处可通过控制配电网线路中的断路器的开合动作来实现对故障区域的隔离，此部分属于现有技术，在此不在赘述。在步骤SlOO中，还包括实时检测并采集配电网线路中的单相电压和/或相间电压和/或三相电压和/或单相电流和/或三相电流。优选地，以上技术方案中，所述门限值IO的取值范围为额定值120% 150%。 IO优选为额定值130% ；所述t的取值范围为20ms 5S，优选为3S。根据本发明的实施例，提供一种配电网故障判断及隔离的系统。图2是根据本发明的实施例的配电网故障判断及隔离的系统，包括检测单元1， 比较单元3，主控单元2，计时单元4及执行单元5 ；所述检测单元1，用于检测并采集配电线路中的零序电流；所述比较单元3，用于对所采集的零序电流与设定门限值IO进行比较；所述计时单元4，用于对零序电流大于或等于设定门限值IO的时间进行计时；所述执行单元5，用于控制配电线路中的断路器的开闭从而隔离故障电路；所述主控单元2，用于根据比较单元的比较结构和计时单元的计时结果控制所述执行单元的动作。所述检测单元1、比较单元3、计时单元4依次电气连接，所述检测单元1、比较单元 3、计时单元4及执行单元5分别与所述主控单元2电气连接。优选地，所述检测单元1还用于检测并采集配电网线路中的单相电压和/或相间电压和/或三相电压和/或单相电流和/或三相电流。以上方案中所述门限值IO的取值范围为1. 21 1. 51，I为额定电流。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.配电网故障判断及隔离的方法，其特征在于，包括检测配电网线路中的零序电流并根据零序电流与设定门限值的关系及持续时间的结果进行单相接地故障或相间短路故障的判断及隔离。
2.根据权利要求1所述的配电网故障判断及隔离的方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤一，实时检测并采集配电网线路中的电流信号；步骤二，将所采集到的零序电流值与所设定的门限值IO进行比较； 当零序电流值 < 门限值IO时，配电网线路工作正常，返回步骤一； 当零序电流值> 门限值IO时，进入步骤三；步骤三，当零序电流值> 门限值IO并且持续时间t以上时，判断线路发生单相接地故障或者相间短路故障，进入步骤四；否则返回步骤一；步骤四，对发生单相接地故障或者相间短路故障的配电网线路进行隔离，并返回步骤一。
3.根据权利要求2所述的配电网故障判断及隔离的方法，其特征在于，在步骤一中，还包括实时检测并采集配电网线路中的单相电压和/或相间电压和/或三相电压和/或单相电流和/或三相电流。
4.根据权利要求2所述的配电网故障判断及隔离的方法，其特征在于，在所述步骤四中通过控制其线路中的断路器的开合实现对发生单相接地故障或者相间短路故障的配电网线路的隔离。
5.根据权利要求1或2所述的配电网故障判断及隔离的方法，其特征在于， 所述门限值IO的取值范围为1. 21 1. 51，I为额定电流。
6.根据权利要求1或2所述的配电网故障判断及隔离的方法，其特征在于，所述时间t 的取值范围为20ms 5S。
7.配电网故障判断及隔离的系统，其特征在于，包括检测单元，用于检测并采集配电线路中的零序电流；比较单元，用于对所采集的零序电流与设定门限值IO进行比较； 计时单元，用于对零序电流大于或等于设定门限值IO的时间进行计时； 执行单元，用于控制配电线路中的断路器的开闭从而隔离故障电路； 主控单元，用于根据比较单元的比较结果和计时单元的计时结果控制所述执行单元的动作；所述检测单元、比较单元、计时单元依次电气连接，所述检测单元、比较单元、计时单元及执行单元分别与所述主控单元电气连接。
8.根据权利要求7所述的配电网故障判断及隔离的系统，其特征在于，所述检测单元还用于检测并采集配电网线路中的单相电压和/或相间电压和/或三相电压和/或单相电流和/或三相电流。
9.根据权利要求7所述的配电网故障判断及隔离的系统，其特征在于，所述门限值IO 的取值范围为1. 21 1. 51，I为额定电流。
全文摘要
本发明提供了一种配电网故障判断及隔离的方法，包括检测配电网线路中的零序电流并根据零序电流与设定门限值的关系及持续时间的结果进行单相接地故障或相间短路故障的判断及隔离。通过时刻检测配电线路中的零序电流信号，将零序电流与其内设的门限值进行比较，根据比较结果及该结果所持续的时间来判断配电线路中是否发生了单相接地故障或者相间短路故障，从而对发生故障的区段进行精确隔离，有效提高了对配电网的单相接地及相间短路故障的判断准确性和及时性，从而有效提高了配电网线路单相接地和相间短路故障判断和隔离的科学性、准确性及可靠性。
文档编号G01R31/08GK102231517SQ201110154578
公开日2011年11月2日 申请日期2011年6月9日 优先权日2011年6月9日
发明者周启华 申请人:航天科工深圳(集团)有限公司
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