[发明专利]一种10kV线路单相断线故障快速处置方法

说明书

本发明属于配电线路技术领域，公开了一种10kV线路单相断线故障快速处置方法，通过提取开关所监测的电压、电流、相位等特征，融合电压时间型馈线自动化与级差继电保护相关技术，对10kV断线接地故障进行分钟级处理，实现故障异常分析识别、单相断线故障定位、单相断线故障隔离、非故障区恢复供电，避免断线故障长时间存在导致山火、人身触电、设备损坏等问题，提高供电安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及配电线路技术领域，具体涉及一种10kV线路单相断线故障快速处置方法。

背景技术

10kV配电线路受外界自然因素、设备老化、外力破坏等因素影响，时常会发生断线故障，断线故障会导致负荷侧三相电压、电流不再对称，产生的负序、零序分量会对各类负荷（特别是旋转设备）造成严重损害。此外，断线故障还会伴随接地现象形成复杂故障，若不及时采取措施可能发展为连锁性故障，导致人身伤亡、起火、大面积停电、设备损坏。

目前，国内外对配电线路短路故障的检测及定位进行了深入的研究，但是对断线故障却关注较少。传统电力系统继电保护以过电流为特征判断接地故障、相间短路故障，而断线故障的接地电流和短路电流往往很微弱，尤其发生在线路末端，传统的电力系统继电保护无法处置断线故障。

因此，急需一种10kV线路单相断线故障识别、定位、隔离、和非故障区恢复的快速处置方法，弥补断线故障处置水平的不足和推动断线故障在实际工程中应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种10kV线路单相断线故障快速处置方法，通过提取开关所监测的电压、电流、相位等特征，融合电压时间型馈线自动化与级差继电保护相关技术，对10kV断线接地故障进行分钟级处理，实现断线故障快速识别、定位、隔离和非故障区恢复供电，避免断线故障长时间存在导致山火、人身触电、设备损坏等问题，提高供电安全性和可靠性。

本发明通过下述技术方案来实现，一种10kV线路单相断线故障快速处置方法，步骤如下：

步骤一、故障异常分析识别：通过实时采集、存储本开关处所收集的电压、电流、保护动作数据，比较相邻采集周期内开关处的零序电压、零序电流、相电压、相电流、线电流是否有异常，如果发现相电流幅值下降20%或者三相负荷不平衡度变化率超过30%，则收集本开关下游最近台区低压侧相电压值和本开关线电压值变化，此时如果发现三相相电压值至少有一相下降50%，则判断10kV线路发生断线故障；

步骤二、单相断线故障定位：当采集到10KV线路相电流幅值下降20%或者三相负荷不平衡度变化率超过30%时，可以通过比较本开关已采集的线电压值变化情况来判断故障点的位置。如果发现采集到的一个线电压不变，而其余两个线电压，至少有一个线电压下降50%，我们就可以判定此时断线位置位于开关之前，否则断线位置位于开关之后。还可以通过相电流来判断断线故障点的位置，当开关处采集到的一相电流幅值下降为0，而另外两相电流相位差大于150⁰时，我们就可以判断断线位置位于开关之前，否则断线位置位于开关之后；

步骤三、单相断线故障隔离：单相断线故障隔离按照时间级差与失压分闸处置原则，即靠近故障上游的第一个分段或分支开关按照断线故障保护分闸，其他故障上游开关保持合闸状态，且作为故障上游的后备保护开关，避免故障长时间存在；故障下游的第一个开关按照失压分闸并闭锁合闸操作，非故障下游的分段或分支开关按照失压分闸的原则执行分闸，且介于故障区间内的分支开关执行失压闭锁合闸操作。首先要判断断线故障持续时间是否大于设定值，如果大于设定值，进行断线故障区间内的开关跳闸且闭锁合闸操作，同时处于分闸的开关上传断线故障信息；断线故障发生后，启动断线故障处理算法，联络开关根据断线故障持续时间启动合闸或闭锁合闸操作，当断线故障持续时间大于t1+Δt，联络开关执行合闸操作，否则执行闭锁合闸操作；当故障位置为联络开关，根据断线故障状态持续时间是否介于相邻分段开关断线故障处置时间t1与t1+Δt之间；如果是，则联络开关执行合闸闭锁操作；如果否，则联络开关执行合闸操作；