专利名称：柱上故障检测控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力供电系统技术领域，特别是一种用于1 OKV配电环网 的柱上故障检测控制装置。
背景技术：
图1是现有配电环网柱上自动故障检测控制组合装置的构成图，现有 1OKV配电环网柱上自动故障检测控制技术分为三个阶段第 一阶段是采用电 压型馈线自动化技术，主要由柱上真空开关PVS、电源变压器SPS、故障搜查 控制器FDR4011组成。其中故障搜查控制器FDR-4011是这一组合中最关键的 智能控制设备，它主要由信号采集模块、FDR模块、合分控制模块和输出输 入接口构成，具有自动隔离故障区间、恢复非故障区域供电的功能。第二阶 段是在第一阶段的基础上，增加带检测功能的遥控终端单元RTU和通讯设备， 实现各柱上开关的监控功能。第三阶段是在第二阶段的基础上，完善配电自 动化调度端，实现配网的全面计算机管理。
图2~图5是现有柱上自动化控制设施在用户侧发生事故时的工作时序 框图，如图2 图5所示，其中A、 I为变电站开关，可实现过流速断和两次 重合闸；开关组合1~16、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H都是采用了故障搜查控制器 FDR4011的开关组合，其中开关组合E设定为L功能，作为联络开关。如图2 所示，当开关组合6的用户侧发生事故时，变电站开关A过流速断，线段a 线段d断电。如图3所示，通过依次开关组合— 2 —B—3 —4 —C—5 —6 延时重合闸至开关组合6 。如图4所示，开关组合6重合闸，线段a 线段 d再次断电，开关组合6闭锁，其用户侧被隔离。如图5所示，通过第二次 的依次延时重合闸，恢复了非故障区域的供电。
图6~图IO是现有技术方案中在主网上发生事故时的工作时序框图。如
图6所示，当主网上线段C发生事故时，变电站开关A过流速断，线段a 线段d断电。如图7所示，通过依次开关组合A—1 —2 —B—3 —4 —C延时重 合闸至开关组合C。如图8所示，开关组合C重合闸，线段a 线段d再次断 电，开关组合C闭锁。如图9所示，通过第二次的依次延时重合闸，恢复了 线段a-线段b的供电。如图IO所示，在Y时限，通过联络开关E的L功能， 恢复了线段d的供电。
由于IOKV配电环网主要是由IOKV主网(环线)和支线(射线)构成， 主网上的自动故障检测控制组合装置称为"分段开关"(或联络开关)，支 线上的自动故障检测控制组合装置称为"用户责任分界点开关"。目前，现 有技术的这两类开关都应用故障搜查控制技术来实现自动隔离故障区间、恢 复非故障区域供电的功能，导致事故停电区域大、事故处理效率低等缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种柱上故障检测控制装置，有效减少事故停 电区域，提高事故处理效率。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种柱上故障检测控制装置，包 括柱上真空开关、电源变压器和故障检测控制器，所述柱上真空开关包括串 接在主网上的真空灭弧室、隔离断口和电流互感器，作为责任分界点开关并 对用户侧事故就地分断和闭锁的故障检测控制器包括依次连接的信号采集模 块、UI矢量运算整定处理器和合分控制模块，所述信号采集模块与所述电流 互感器连接，所述合分控制模块与柱上真空开关中的电动操作机构连接，所 述UI矢量运算整定处理器还连接输出输入接口。
本实用新型提出了一种柱上故障检测控制装置，对现有柱上配电自动故
障搜查控制器进行了如下改进取消了 FDR模块，及其半边环网失压断电、N (故障点前的开关数量)次个2次重合的时序过程等程序，采用了电流、电压
综合矢量运算、处理器，其中设置了电流/时间的计量、整定及分断控制的模 块，电压/时间的计量整定及分断控制的模块，谐波分量/时间的计量、整定 及分断控制的模块等，通过上述改进、设置、组合，构成了本实用新型柱上
故障检测控制装置FDR-Z。当用户侧发生事故时，由于其整定值都是依据该
支线具体情况而设定的，远低于其主网上分段开关的整定值，从而可靠迅速 地实现了就地分断闭锁，排除了用户侧事故对主网的影响。
在环网配电自动化的第一阶段，没有信息传输的条件下，将本实用新型 柱上故障检测控制装置用于支线上的责任分界点开关，避免了用户侧事故对 主网的影响。在环网配电自动化的第二阶段及第三阶段，因其满足了采用"环 节式分段"、"节点电流差法"等新的技术方案和措施的信息提供要求，从 而进一步减少了事故停电的区域，提高了处理事故的效率，并且简化了环网 配电自动化升级的过程，降低了升级的成本。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1是现有配电环网柱上自动故障检测控制组合装置的构成图2~图5是现有柱上自动化控制设施在用户侧发生事故时的工作时序
框图6~图IO是现有技术方案中在主网上发生事故时的工作时序框图； 图11为本实用新型柱上故障检测控制装置作为主网上分段开关的结构示
意图12为本实用新型柱上故障检测控制装置作为责任分界点开关的结构示
意图13是本实用新型在用户侧发生事故时的工作时序框图； 图14~图16是在配电自动化第三阶段主网上发生事故时本实用新型技 术方案的工作时序框图。
具体实施方式
图11为本实用新型柱上故障检测控制装置作为主网上分段开关的结构
示意图，包括柱上真空开关PVS、电源变压器SPS和故障检测控制器FDR-I, 故障检测控制器FDR-I主要包括信号采集模块、FDR模块、UI矢量运算整定 处理器、合分控制模块和输出输入接口，用作主网上的分段开关，具有自动 隔离故障区间，恢复非故障区域供电的功能。如图11所示，柱上真空开关 PVS包括串接在主网上的真空灭弧室、隔离断口和电流互感器，还包括并接 在真空灭弧室和隔离断口两端的续流电容器C,以及电动操作机构。故障检 测控制器FDR-1中，信号采集模块与柱上真空开关PVS的电流互感器连接， 合分控制模块与柱上真空开关PVS的电动操作机构连接，FDR模块和UI矢量 运算整定处理器串接在合分控制模块和信号采集模块之间，输出输入接口与 UI矢量运算整定处理器连接。
图12为本实用新型柱上故障检测控制装置作为责任分界点开关的结构 示意图，包括柱上真空开关PVS、电源变压器SPS和故障检测控制器FDR-Z, 其中故障检测控制器FDR-Z是本实用新型中最关键的智能控制设备，主要包 括信号采集模块、UI矢量运算整定处理器、合分控制模块和输出输入接口， 用于支线初端，作为责任分界点开关，对用户侧事故就地分断、闭锁。
如图11和图12所示，在配电自动化第一阶段采用电压、电流型馈线自 动化设备，由柱上真空开关PVS、电源变压器SPS、电流互感器、故障检测控 制器FDR-Z和故障检测控制器FDR-I组成。
在配电自动化第一阶段，本实用新型通过对现有柱上配电自动故障搜查 控制器的改进，取消了FDR模块，及其半边环网失压断电、N(故障点前的开 关数量)次个2次重合的时序过程等程序，采用了对电流和电压进行综合矢 量运算和处理的UI矢量运算整定处理器，其中设置了电流/时间的计量、整 定及分断控制的模块，电压/时间的计量整定及分断控制的模块，谐波分量/
时间的计量、整定及分断控制的模块等，通过上述改进、设置、组合，构成
了本实用新型柱上故障检测控制装置FDR-Z。柱上真空开关PVS包括串接在 主网上的真空灭弧室、隔离断口和电流互感器，还包括电动操作机构。本实 用新型故障检测控制器FDR-Z中，信号采集模块与柱上真空开关PVS的电流 互感器连接，合分控制模块与柱上真空开关PVS的电动操作机构连接，UI矢
量运算整定处理器连接在合分控制模块和信号采集模块之间，输出输入接口 与UI矢量运算整定处理器连接。
从图11和图12所示技术方案可以看出本实用新型技术方案的构思支 线上的用户责任分界点开关取消FDR模块，采用对电流和电压进行合成的矢 量运算和处理，实现电流、电压、相移、谐波分量等技术参量的检测、整定、 控制和闭锁功能。对用户侧的各类事故就地分断、闭锁，排除用户侧事故对 主网的影响，从而减小事故停电区域，提高事故处理的效率。
图13是本实用新型在用户侧发生事故时的工作时序框图。如图U所示， 其中A为变电站开关，可实现过流速断和两次重合闸，开关组合1~ 16为用 户责任分界点开关；开关组合B、 C、 D、 E、 F、 G、 H为分段开关，开关组合 E设定为L功能，作为联络开关。当开关组合6的用户侧发生事故时，由于其 整定值都是依据该支线具体参量值而设定的，远低于变电站出线开关的整定 值，从而可靠迅速地实现了就地分断闭锁，排除了用户侧事故对主网的影响。
图14~图16是在配电自动化第三阶段主网上发生事故时本实用新型技 术方案的工作时序框图。其中线段b环节包含了分段开关B、分段开关C和 责任分界点开关3、责任分界点开关4，线段c环节包含了分段开关C、分段 开关D和责任分界点开关5、责任分界点开关6。如图14和图15所示，责任 分界点开关6的主网侧发生事故时，通过分段开关C、分段开关D和责任分 界点开关5、责任分界点开关6与计算机的信息传输，使其获得线段c环节 的全面信息并运算出Ic-Id-15-I6-AI (包含相移的矢量运算)，这个差值 直接反映了线段c环节的相间短路漏电、对地短路漏电等故障程度。计算机
再通过对比线l殳C环节之前所设定的对应参量的整定值，实现对该故障环节 的判定，并使该分段开关C、分段开关D迅速准确地分断、闭锁。同时，线
段d环节也将失压断电。如图16所示，通过联络开关E的L功能，Y时限后 恢复了线段d环节的正常供电。
在环网配电自动化的第二阶段及第三阶段，通过环节式分段，把每个环 节作为归纳信息、运算处理、整定控制的基本单元，把单元中所有开关共同 联接的线段看作一个节点，应用节点电流差法，运算出Ic-Id-I5-I6=AI, 这个差值直接反映了线段短路漏电的故障程度，根据每个环节的具体情况确 定整定值，实现对主网故障位置的准确判断及分断控制。
本实用新型柱上故障检测控制装置FDR-Z满足了采用"环节式分段"、 "节点电流差法"等新的技术方案和措施的信息提供要求，从而简化了环网 配电自动化升级的过程，降低了升级的成本。
权利要求1. 一种柱上故障检测控制装置，包括柱上真空开关、电源变压器和故障检测控制器，其特征在于，所述柱上真空开关包括串接在主网上的真空灭弧室、隔离断口和电流互感器，作为责任分界点开关并对用户侧事故就地分断和闭锁的故障检测控制器包括依次连接的信号采集模块、UI矢量运算整定处理器和合分控制模块，所述信号采集模块与所述电流互感器连接，所述合分控制模块与柱上真空开关中的电动操作机构连接，所述UI矢量运算整定处理器还连接输出输入接口。
专利摘要本实用新型涉及一种柱上故障检测控制装置，包括柱上真空开关、电源变压器和故障检测控制器，所述柱上真空开关包括串接在主网上的真空灭弧室、隔离断口和电流互感器，作为责任分界点开关并对用户侧事故就地分断和闭锁的故障检测控制器包括依次连接的信号采集模块、UI矢量运算整定处理器和合分控制模块，所述信号采集模块与所述电流互感器连接，所述合分控制模块与柱上真空开关中的电动操作机构连接，所述UI矢量运算整定处理器还连接输出输入接口。本实用新型对现有柱上配电自动故障搜查控制器进行了改进，减少了事故停电的区域，提高了处理事故的效率。
文档编号H02H7/26GK201078828SQ20072014799
公开日2008年6月25日 申请日期2007年4月30日 优先权日2007年4月30日
发明者王雨树, 真 陈 申请人:北京城泰电力自动化设备有限责任公司;北京市宝辰新技术有限公司