[发明专利]高效能电压时间型配网自动化终端

说明书

技术领域

本发明涉及配网自动化领域，具体涉及高效能电压时间型配网自动化终端。

背景技术

目前广泛采用的电压-时间方式配网自动化终端，主要从日本引进，只依靠电压、时间等因素就可以区分故障点。这种装置不依赖通讯，能节省大量通讯系统的建设费用，很适合经济条件有限的农村配电网络。

电压-时间方式的原理是当故障发生时，变电所的开关切除故障，安装于配网的终端感受停电后，执行分闸操作。变电所的断路器再次送电后，终端感受来电，处于正常状态的终端经过一段时间(X时间)后，执行合闸操作，对下一级线路供电，而处于合闸闭锁状态的终端则不理会是否来电，始终处于分闸状态。如果执行合闸的终端在合闸后的一个时间段内(Y时间)，再次感受停电，则判断为该装置供电的后端线路为故障线路，因此进入合闸闭锁状态。处于合闸闭锁状态的装置，必须在故障处理结束以后，由人工解除闭锁状态。这样通过变电所内两次重合闸或者试送，可以隔离永久故障的线路，而恢复完好部分的供电。

上述方式有几个显著的缺点：一是故障隔离和非故障区的供电恢复，时间比较长，往往要几分钟，对用户影响比较大；二是开关动作频繁，只要是停电，不管是故障还是正常限电都会导致配网的所有开关分闸；三是对网络的适应性较差，对复杂一些的网络会造成故障误判。

发明内容

本发明的高效能电压时间型配网自动化终端通过一种新的工作原理，能有效克服传统终端的问题，一举解决上述缺陷。

为了便于工作原理描述，首先明确一些概念。

开关和终端的关系：开关是执行设备，终端是控制设备，一个终端控制一个开关。终端负责采集开关处电流、双侧电压、开关状态信息，并根据本发明的工作原理对电流、电压、开关状态信息的变化作出响应。终端对开关发分闸、合闸指令，开关执行终端的指令。

紧后端故障：针对配网中某个特定的开关而言，如故障线路是由该开关直接供电的，则称该故障对该开关而言为紧后端故障。

远后端故障：针对配网中某个特定的开关而言，故障点在开关的后面，且至少与该开关还隔着其它开关，则称该故障对该开关而言，是远后端故障。

X时间：延时合闸时间。当开关处于分闸位置且一侧有压一侧失压时，终端经过X时延后发合闸指令。

Y时间：检失压窗口时间。一般要求Y小于X，但大于变电站后备保护动作时间T1。终端通过在Y时间内检测是否失压，判断故障是紧后端故障还是远后端故障。当配网开关合闸时，如果故障是紧后端故障，则变电站供电开关会跳闸，其时间不会超过T1，也就是说终端将在Y时间内检测到失压。如果故障是远后端故障，Y时间内不会检测到失压，因为其供电的线路是完好的，且下一级开关还没有合闸到故障线路上(因为下级开关要延时X时间才合闸，且Y＜X)，终端据此确定故障线路。

为了达到上述目的，本发明是以下述工作原理实现的：一是在终端增加过电流检测功能，只有在检测到故障电流经过的终端，感受到停电后，才执行分闸操作，进而启动后续的电压时间判断，但该检测功能是否投入可以进行自动整定，不投入时可以变成传统装置，以适应没有配备电流互感器的开关设备；二是增加了一个基本状态，即分闸闭锁状态，这样一个终端将拥有三种基本状态，也就是正常状态、合闸闭锁状态、分闸闭锁状态。但每个时刻，一个终端只能处于这三种状态中的一种状态。第一次重合闸后，经过电压时间判断，对安装于紧后端故障的终端，会进入合闸闭锁状态，而位于远后端故障的终端则进入分闸闭锁状态。不同的状态对系统的停送电做出不同的响应，从而实现减少开关动作次数，缩短停电时间的目的。

本发明在不同状态下对电网事件的响应配置表如下：

本发明中，将分闸闭锁状态的事件响应定位为闭锁且仅闭锁一次对失压事件的分闸响应。可以看出，通过特殊配置，装置能成功闭锁且仅闭锁一次对过流失压事件的分闸响应。

本发明另一特征是，响应配置灵活，可以根据需要对不同状态下的配电系统发生的事件进行不同的响应配置。比如正常状态时除增加了过电流启动功能外，在电压时间判断的Y时间内，还可以配置临时投入电流速断保护功能，如果该速断保护定值与变电站内供电开关的过流保护的电流定值相配合，则可以将过流保护范围内的故障在第一次重合闸时恢复到位，而不必引起变电站内第二次故障跳闸。分闸闭锁状态按闭锁一次失压分闸响应配置。

本发明的有益效果是：缩短了供电恢复的时间，减少了开关的动作次数，增强了对配电网络结构的适应性；能适应任意复杂的树型网络和不需要考虑过载因素的多电源网络。

附图说明