一种配电线路节点单相接地故障区域隔离拓展模块的制作方法

本发明主要是配电网单相接地故障处理与故障区域隔离，适用于对配电线路节点智能终端的功能扩展实现配电网单相接地故障快速区域隔离。

背景技术：

1、配电网单相接地故障占比高达80%左右，对于永久性接地故障，如通过零序电流保护或接地选线在变电站切除故障馈线，造成停电范围很大，降低供电可靠性。

2、现在配电网中装有大量的节点一二次融合的智能开关，通过ftu或dtu与配电自动化后台通信，实现故障区域隔离。但现有的ftu或dtu不具备单相接地故障数据处理功能，无法进行单相接地故障区域智能判断和精准、快速的单相接地故障区域隔离，无法满足配电网对人身安全防护和防山火的需要。

技术实现思路

1、针对目前配电网单相接地故障区域隔离存在的问题，发明了一种配电线路节点单相接地故障区域隔离拓展模块，配电线路节点单相接地故障区域隔离拓展模块tftui串接在配电线路节点一二次融合智能开关与节点ftu或dtu之间，通过节点一二次融合智能开关内置的电流、电压互感器测量节点零序电流和零序电压信号，并通过电压互感器取电；配电线路节点单相接地故障区域隔离拓展模块tftui通过节点ftu或dtu与配电自动化后台通信，也可直接与配电自动化后台通信，接受配电自动化后台的控制；在配电网运行时，配电线路节点单相接地故障区域隔离拓展模块tftui检测到节点零序电流ij0的突变量δij0≥λ，或零序电压u0的突变量δu0≥δ时，则在t1时间内连续测量并储存节点零序电流和零序电压值，并根据预设的模式进行判断，根据配电自动化后台的指令进行处理。λ为判断是否发生单相接地故障零序电流增量判据，一般取0.2a；δ为判断是否发生单相接地故障零序电压增量判据值，一股取10~20v。

2、对于自动零序电流保护定值模式，节点拓展模块tftui收到配电自动化后台的指令后，采集流过节点的零序电流，经计算后生成节点低阻、中阻和高阻零序电流定值，方法是：节点拓展模块tftui收到配电自动化后台的生成低阻定值指令后，采集流过节点的零序电流id0，把fid0作为根据节点低阻零序电流保护的零序电流定值；收到配电自动化后台的生成中阻定值指令后，采集流过节点的零序电流iz0，把fiz0作为根据节点中阻零序电流保护的零序电流定值；收到配电自动化后台的生成高阻定值指令后，采集流过节点的零序电流ig0，把fig0作为根据节点低阻零序电流保护的零序电流定值；根据节点在配电线路中的位置设置时间定值，方法是：把位于线路末端的时间定值t设为“tm”，向变电站侧每级时间定值增加nδt，δt为每级时间级差，n为级数，储存在节点单相接地故障智能处理拓展模块tftui的储存器中作为节点时间定值；在接地故障发生时，节点拓展模块tftui接收到配电自动化后台发出的对应指令后，启动对应的零序电流保护定值，当节点零序电流和时间达到对应的定值后，启动零序电流保护断开节点智能开关实现故障区域隔离；f为节点的零序电流保护修正系数，取1.2~1.3。

3、对于多级零序电流保护定值模式，根据零序电流的范围进行分级，即：零序电流在i01<i02时级数为1、i02≤i03时级数为2、...、i0n≤i0（n+1）时级数为n，储存在节点单相接地故障智能处理拓展模块tftui的储存器中作为零序电流保护定值；根据节点在配电线路中的位置设置时间定值，方法是：把位于线路末端的时间定值t设为“tm”，向变电站侧每级时间定值增加nδt，δt为每级时间级差，n为级数，储存在节点单相接地故障智能处理拓展模块tftui的储存器中作为节点时间定值在接地故障发生时，节点拓展模块tftui接收到配电自动化后台根据变电站接地故障处理装置对馈线出线侧检测的零序电流判断零序电流的级数，通过配电自动化后台发出的对应级数指令启动节点拓展模块tftui对应的零序电流保护分级定值，当节点零序电流和时间达到对应的零序电流和时间定值后，启动零序电流保护断开节点智能开关实现故障区域隔离。

4、对于基于配电自动化后台故障区域判断模式，当节点拓展模块tftui检测到节点零序电流ij0的突变量δij0≥λ，或零序电压u0的突变量δu0≥δ时，则在t1时间内连续测量并储存节点零序电流和零序电压值，在收到配电自动化后台的数据征召指令时把储存在节点的零序电流值通过节点ftu或dtu上传至配电自动化后台，由配电自动化后台进行故障区域判断，并根据配电自动化后台的指令断开故障区域二端的节点开关实现故障区域隔离。

5、自动零序电流保护定值模式是指通过安装在变电站的接地故障处理装置在电网正常运行时进行单相低阻、中阻和高阻接地动作，在配电线路各节点流过对应于该节点后侧配电线路产生的电容电流，通过系数f生成该节点对应的.零序电流保护电流定值。

6、多级零序电流保护定值模式，是对零序电流的范围进行分级事先储存在节点节点拓展模块tftui中，在故障时通过配电自动化后台发出的对应级数指令启动节点拓展模块tftui对应的零序电流保护分级定值。

7、基于配电自动化后台故障区域判断模式是指对于单相接地故障区域判断完全由配电自动化后台进行，节点单相接地故障区域隔离拓展模块只需按配电自动化后台指令上传特征数据。

8、本发明具有下述优点：

9、1、节点单相接地故障区域隔离拓展模块，串接在配电线路节点一二次融合智能开关与节点ftu或dtu之间，通过节点一二次融合智能开关内置的电流、电压互感器测量节点零序电流和零序电压信号，并通过电压互感器取电，安装方便，可操作性强。

10、2、该发明可用于自动零序电流保护定值模式、多级零序电流保护定值模式和基于配电自动化后台故障区域判断模式，功能强大。

11、3、该发明简单、易行、适用范围广，便于产品化，产品市场前景好。

技术特征：

1.一种配电线路节点单相接地故障区域隔离拓展模块，其特征在于：配电线路节点单相接地故障区域隔离拓展模块tftui串接在配电线路节点一二次融合智能开关与节点ftu或dtu之间，通过节点一二次融合智能开关内置的电流、电压互感器测量节点零序电流和零序电压信号，并通过电压互感器取电；配电线路节点单相接地故障区域隔离拓展模块tftui通过节点ftu或dtu与配电自动化后台通信，也可直接与配电自动化后台通信，接受配电自动化后台的控制；在配电网运行时，配电线路节点单相接地故障区域隔离拓展模块tftui检测到节点零序电流ij0的突变量δij0≥λ，或零序电压u0的突变量δu0≥δ时，则在t1时间内连续测量并储存节点零序电流和零序电压值，并根据预设的模式进行判断，根据配电自动化后台的指令进行处理；λ为判断是否发生单相接地故障零序电流增量判据，一般取0.2a；δ为判断是否发生单相接地故障零序电压增量判据值，一股取10~20v；

2.根据权利要求1所述的一种配电线路节点单相接地故障区域隔离拓展模块，其特征在于：自动零序电流保护定值模式是指通过安装在变电站的接地故障处理装置在电网正常运行时进行单相低阻、中阻和高阻接地动作，在配电线路各节点流过对应于该节点后侧配电线路产生的电容电流，通过系数f生成该节点对应的.零序电流保护电流定值。

3.根据权利要求1所述的一种配电线路节点单相接地故障区域隔离拓展模块，其特征在于：多级零序电流保护定值模式，是对零序电流的范围进行分级事先储存在节点节点拓展模块tftui中，在故障时通过配电自动化后台发出的对应级数指令启动节点拓展模块tftui对应的零序电流保护分级定值。

4.根据权利要求1所述的一种配电线路节点单相接地故障区域隔离拓展模块，其特征在于：基于配电自动化后台故障区域判断模式是指对于单相接地故障区域判断完全由配电自动化后台进行，节点单相接地故障区域隔离拓展模块只需按配电自动化后台指令上传特征数据。

技术总结
针对目前配电网单相接地故障区域隔离存在的问题，发明了一种配电线路节点单相接地故障区域隔离拓展模块，配电线路节点单相接地故障区域隔离拓展模块串接在配电线路节点一二次融合智能开关与节点FTU或DTU之间，通过节点一二次融合智能开关内置的电流、电压互感器测量节点零序电流和零序电压信号，并通过电压互感器取电；配电线路节点单相接地故障区域隔离拓展模块通过节点FTU或DTU与配电自动化后台通信，也可直接与配电自动化后台通信，接受配电自动化后台的控制；在配电网运行时，配电线路节点单相接地故障区域隔离拓展模块检测到节点零序电流Ij0的突变量ΔIj0≥λ，或零序电压U0的突变量ΔU0≥δ时，则在T<subgt;1</subgt;时间内连续测量并储存节点零序电流和零序电压值，并根据预设的模式进行判断，根据配电自动化后台的指令进行处理。

技术研发人员：李景禄,张春辉,李政洋
受保护的技术使用者：长沙信长电力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17