一种具有接地故障处理功能的智能开关及故障处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113985211A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111287461.8(22)申请日2021.11.02(71)申请人李景禄地址410009湖南省长沙市雨花区环保路国际企业中心北区9栋204(72)发明人李政洋李景禄(51)Int.Cl.G01R31/08(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种具有接地故障处理功能的智能开关及故障处理方法(57)摘要一种具有接地故障处理功能的智能开关及故障处理方法。针对目前配电网单相接地故障区域隔离存在的问题，发明了一种由三相开关QFS、单相接地开关QFD，三相电压互感器TV、电流互感TA，接地电流互感器TAd和计算机控制器M构成四断口检测型智能开关，由三相开关QFS、三相电压互感器TV、电流互感TA、接地电流互感器TAd和计算机控制器M构成通的用型智能开关，通过四断口检测型智能开关进行接地实验生成基础零序保护定值，在配电线路单相接地故障时，启用自适应动态零序保护定值进行故障区域隔。CN113985211ACN113985211A权利要求书1/2页1.一种具有接地故障处理功能的智能开关及故障处理方法，其特征在于：由三相开关QFS、单相接地开关QFD，三相电压互感器TV、电流互感TA，接地电流互感器TAd和计算机控制器M构成四断口检测型智能开关，四断口检测型智能开关安装在配电线路的首端节点；由三相开关QFS、三相电压互感器TV、电流互感TA、接地电流互感器TAd和计算机控制器M构成通用型智能开关，通用型智能开关安装在配电线路各节点Sj用于配电线路单相接地故障处理与故障区域隔；在配电网投运、配电线路结构发生变化或必要时，启动四断口检测型智能开关的单相接地开关QFD对地合闸，做金属性接地检测试验，由电压互感器TV测量并贮存三相电压、中性点位移电压UN，由电流互惑器TA测量流过四断口检测型智能开关节点的零序电流ISj0，由接地电流互感器TAd测量单相接地电流Id，把测量数据贮存在计算机控制器M中，待经过时间Ts后断开四断口智能开关的单相接地开关；在金属性接地检测试验时，配电网中各节点Sj的通用型智能开关的电流互惑器TA测量流过各节点通用型智能开关的零序电流ISj0，由电压互感器TV测量三相电压、中性点位移电压UN；得到IDSj0=fDIsjc，即算出节点Sj智能开关的零序电流保护的自适应动态零序电流定值；fD为零序电流保护的零序电流定值的自适应动态系数与故障时中性点位移电压与相电压的比值进行计算:fD=UN/UФ+λ，UФ为电网相电压，λ为零序电流保护的防误增值，一般取0.1；在电网运行时，各节点智能开关的电压互感器TV时实检测电网相电压UФ、中性点位移电压UN，电流互感器TA时实检测流过节点的零序电流ISj0，当电网中性点位移电压UN的增量ΔUN≥δ，流过节点的零序电流ISj0的增量ΔISj0≥ζ时，判断发生了单相接地故障，如果流过节点零序电流Sj的零序电流ISj0≥fDIsjc，延时T0+nTd后，如果节点零序电流ISj0<fDIsjc，为瞬时性故障，故障恢复，或由下游节点智能开关切除故障；如果节点零序电流ISj0≥fDIsjc，则由节点Sj的智能开关切除故障进行故障区域隔离；δ为判断配电网是否发生单相接地故障中性点位移电压增量判据，根据中性点位移电压的采样灵敏度和高阻接地的处理需要进行设定，应大于电网中性点位移电压的波动；ζ为判断配电网是否发生单相接地故障零序电流的增量判据，根据零序电流的采样灵敏度和高阻接地的处理需要进行设定，应大于电网因不对称泄漏引起的零序电流波动；T0为末端节点零序电流保护的时间定值，对于中性点不接地和中电阻接地电网应大于瞬时性电流的熄弧时间；Td为n级串联节点的每级动作时间级差。2.根据权利要求1所述的一种具有接地故障处理功能的智能开关及故障处理方法，其特征在于：四断口智能开关的第四断口为接在开关电源测的任意一相对地单相接地开关，具有独立的操作机构，且能手动摇控操作，安装四断口智能开关的接地装置的接地电阻应小于4Ω，应安装在配电线路的首端。3.根据权利要求1所述的一种具有接地故障处理功能的智能开关及故障处理方法，其特征在于：T0为末端节点零序电流保护的时间定值，T0应根据不同的接地故障处理装置的需要设定，对于中性点不接地和中电阻接地电网应大于瞬时性电流的熄弧时间；Td为n级串联节点的每级动作时间级差。4.根据权利要求1所述的一种智能开关自适应动态零序保护的故障区域隔离方法，其2CN113985211A权利要求书2/2页特征在于：该方法不适用于消弧线圈接地方式的配电网；不适用于故障馈线的电容电流大于其余馈线电容电流之和的馈线。3CN113