專利名稱：柱上故障檢測控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力供電系統(tǒng)技術領域，特別是一種用于1OKV配電環(huán)網 的柱上故障檢測控制裝置。
背景技術：
現(xiàn)有10KV配電環(huán)網柱上自動故障檢測控制組合裝置是采用電壓型饋線 自動化技術，圖1是現(xiàn)有配電環(huán)網柱上自動故障檢測控制組合裝置的構成圖， 主要由柱上真空開關PVS、電源變壓器SPS、故障搜查控制器FDR4011組成。 其中故障搜查控制器FDR-4011是這一組合中最關鍵的智能控制設備，它主要 由信號采集模塊、FDR模塊、合分控制模塊和輸出輸入接口構成，具有自動 隔離故障區(qū)間、恢復非故障區(qū)域供電的功能。圖2~圖5是現(xiàn)有柱上自動化 控制設施在用戶側發(fā)生事故時的工作時序框圖，如圖2~圖5所示，其中開 關組合A、 I為變電站開關，可實現(xiàn)過流速斷和兩次重合閘；開關組合1~16、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H都是采用了故障搜查控制器FDR4011的開關組合，其 中開關組合E設定為L功能，作為聯(lián)絡開關。如圖2所示，當開關組合6的 用戶側發(fā)生事故時，變電站開關A過流速斷，線段a 線段d斷電。如圖3 所示，通過依次開關組合A—1 —2 —B—3 —4 —C—5 —6延時重合閘至開關組 合6 。如圖4所示，開關組合6重合閘，線段a 線段d再次斷電，開關組 合6閉鎖，其用戶側被隔離。如圖5所示，通過第二次的依次延時重合閘， 恢復了非故障區(qū)域的供電。
圖6~圖IO是現(xiàn)有技術方案中在主網上發(fā)生事故時的工作時序框圖，如 圖6所示，當主網上線段C發(fā)生事故時，變電站開關A過流速斷，線段a 線段d斷電。如圖7所示，通過依次開關組合A—1 —2 —B—3 —4 —C延時重
合閘至開關組合C。如圖8所示，開關組合C重合閘，線段a 線段d再次斷 電，開關組合C閉鎖。如圖9所示，通過第二次的依次延時重合閘，恢復了 線段a 線段b的供電。如圖IO所示，在Y時限，通過聯(lián)絡開關E的L功能， 恢復了線段d的供電。
由于IOKV配電環(huán)網主要是由IOKV主網(環(huán)線)和支線(射線)構成， 主網上的自動故障檢測控制組合裝置稱為"分段開關"(或聯(lián)絡開關)，支 線上的自動故障檢測控制組合裝置稱為"用戶責任分界點開關"。目前，現(xiàn) 有技術的這兩類開關都應用故障搜查控制技術來實現(xiàn)自動隔離故障區(qū)間、恢 復非故障區(qū)域供電的功能，導致事故停電區(qū)域大、事故處理效率低等缺陷。

實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種柱上故障檢測控制裝置，有效減少事故停 電區(qū)域，提高事故處理效率。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種柱上故障檢測控制裝置，包 括柱上真空開關、電源變壓器和故障檢測控制器，所述柱上真空開關包括串 接在主網上的真空滅弧室、隔離斷口和電流互感器，以及并接在真空滅弧室 和隔離斷口兩端的續(xù)流電容器，用作主網上的分段開關且具有自動隔離故障 區(qū)間和恢復非故障區(qū)域供電功能的故障檢測控制器包括依次連接的信號采集 模塊、UI矢量運算整定處理器、FDR模塊和合分控制模塊，所述信號采集模 塊與所述電流互感器連接，所述合分控制模塊與柱上真空開關中的電動操作 機構連接，所述UI矢量運算整定處理器還連接輸出輸入接口。
本實用新型提出了一種柱上故障檢測控制裝置，通過在故障檢測控制器 中增設具有電流/時間的計量以及過電流值的整定和分斷控制功能的UI矢量 運算整定處理器，實現(xiàn)了電流/時間的整定、檢測、分斷控制功能。在環(huán)網配 電自動化的第一階段，沒有信息傳輸?shù)臈l件下，將本實用新型柱上故障檢測 控制裝置用作主網的分段開關，減少了事故停電的區(qū)域，提高了處理事故的
效率。在環(huán)網配電自動化的第二階段及第三階段，將本實用新型柱上故障檢 測控制裝置用作責任分界點開關，簡化了環(huán)網配電自動化升級的過程，降低 了升級的成本。
下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

圖1是現(xiàn)有配電環(huán)網柱上自動故障檢測控制組合裝置的構成圖2~圖5是現(xiàn)有柱上自動化控制設施在用戶側發(fā)生事故時的工作時序
框圖6~圖IO是現(xiàn)有技術方案中在主網上發(fā)生事故時的工作時序框圖； 圖11為本實用新型柱上故障檢測控制裝置作為主網上分段開關的結構示
意圖12為本實用新型柱上故障;險測控制裝置作為責任分界點開關的結構示
意圖13是本實用新型在用戶側發(fā)生事故時的工作時序框圖14~圖16是本實用新型在主網上發(fā)生事故時的工作時序框圖。
具體實施方式
圖11為本實用新型柱上故障檢測控制裝置作為主網上分段開關的結構 示意圖，包括柱上真空開關PVS、電源變壓器SPS和故障檢測控制器FDR-I， 故障檢測控制器FDR-1是其中關鍵的智能控制設備，主要包括信號采集模塊、 FDR模塊、UI矢量運算整定處理器、合分控制模塊和輸出輸入接口，用作主 網上的分段開關，具有自動隔離故障區(qū)間，恢復非故障區(qū)域供電的功能。
如圖ll所示，柱上真空開關PVS包括串接在主網上的真空滅弧室、隔離 斷口和電流互感器，還包括并接在真空滅弧室和隔離斷口兩端的續(xù)流電容器 C,以及電動操作機構。實際使用中，電流互感器的變比可選擇為630/5,續(xù)
流電容器的續(xù)流j直可i殳定在0. 1A (空載)，電容值約為0. 0033 U f。電源變
壓器SPS同時作為電壓互感器，其變比為10000/230,感抗為0. 1MQ。本實 用新型在柱上真空開關PVS兩端設置續(xù)流電容器，使其關斷時仍維持失壓端 一定的電流，使故障線段產生變化的分壓值。由于失壓，其它開關都已斷開， 分壓值的變化直接反映了線段漏電短路的故障程度。通過電壓互感器(即電 源變壓器)反饋信息的放大處理，及在前信號電壓的整定，控制閉鎖功能， 實現(xiàn)了恢復非故障區(qū)域的供電。本實用新型故障檢測控制器FDR-I是對現(xiàn)有 技術故障搜查控制器FDR-4011的改進裝置，其中增設了可以對電流和電壓進 行綜合矢量運算和處理的UI矢量運算整定處理器，具有電流/時間的計量以 及過電流值的整定和分斷控制功能。具體地，信號采集模塊與柱上真空開關 PVS的電流互感器連接，合分控制模塊與柱上真空開關PVS的電動操作機構 連接，F(xiàn)DR模塊和UI矢量運算整定處理器串接在合分控制模塊和信號采集模 塊之間，輸出輸入接口與UI矢量運算整定處理器連接。本實用新型故障檢測 控制器FDR-1作為主網上的分段開關，并從變電站開關開始，根據(jù)每段的具 體負荷等，逐級整定過電流值，使其形成合理的降值排列次序，從而實現(xiàn)準 確判斷事故的位置，并及時分斷閉鎖之前的分段開關，準確判斷、隔離故障 區(qū)間，恢復非故障區(qū)域供電。
圖12為本實用新型柱上故障檢測控制裝置作為責任分界點開關的結構 示意圖，包括柱上真空開關PVS、電源變壓器SPS和故障檢測控制器FDR-Z， 其中故障檢測控制器FDR-Z主要包括信號采集模塊、UI矢量運算整定處理器、 合分控制模塊和輸出輸入接口，用于支線初端，作為責任分界點開關，對用 戶側事故就地分斷、閉鎖。
如圖12所示，柱上真空開關PVS包括串接在主網上的真空滅弧室、隔離 斷口和電流互感器，還包括電動操作機構。故障檢測控制器FDR-Z中，信號 采集模塊與柱上真空開關PVS的電流互感器連接，合分控制模塊與柱上真空 開關PVS的電動操作機構連接，UI矢量運算整定處理器連接在合分控制模塊
和信號采集模塊之間，輸出輸入接口與UI矢量運算整定處理器連接。故障檢
測控制器FDR-Z作為支線上的用戶責任分界點開關，取消了FDR模塊，采用 電流和電壓信號合成的矢量運算和處理技術，實現(xiàn)電流、電壓、相移、諧波 分量等技術參量的檢測、整定、控制和閉鎖功能，對用戶側的各類事故就地 分斷、閉鎖，排除用戶側事故對主網的影響。
從圖11和圖12所示技術方案可以看處本實用新型技術方案的構思主 網上的分段開關在增設電流互感器的基礎上，采用對電流和電壓進行綜合矢 量運算和處理技術，實現(xiàn)檢測、整定、分斷控制功能；在增設續(xù)流電容器的 基礎上，通過對開關失壓側分壓值的檢測、整定，實現(xiàn)閉鎖功能，從而減少 事故停電區(qū)域，提高事故處理的效率。支線上的用戶責任分界點開關取消FDR 模塊，采用對電流和電壓進行綜合矢量運算和處理技術，實現(xiàn)電流、電壓、 相移、諧波分量等技術參量的檢測、整定、控制和閉鎖功能，對用戶側的各 類事故就地分斷、閉鎖，排除用戶側事故對主網的影響。
圖13是本實用新型在用戶側發(fā)生事故時的工作時序框圖。如圖13所示， 當開關組合6的用戶側發(fā)生事故時，由于其整定值都是依據(jù)該支線具體參量 值而設定的，遠低于其主網上分段開關的整定值，從而可靠迅速地實現(xiàn)了就 地分斷閉鎖，排除了用戶側事故對主網的影響。
圖14~圖16是本實用新型在主網上發(fā)生事故時的工作時序框圖。如圖 14 ~圖16所示，當責任分界點的開關組合6的主網側發(fā)生事故時，通過分段 開關C之前所設定的電流整定值，實現(xiàn)分斷、閉鎖，分段開關D同時失壓斷 電，通過聯(lián)絡開關E的L功能，Y時限后恢復了線段d的正常供電。
當分段開關分斷后，其后的責任分界點開關和分段開關也都失壓斷電。 這時如果是瞬時過流失壓事故，由于續(xù)流電容器的續(xù)流作用，開關的斷電側 約有IOOOV的分壓，通過電壓互感器到故障檢測控制器FDR-I的信號電壓將 有20V左右。通過在前分壓值的整定，開始延時啟動程序，到時如無變化， 開關重新開啟通電(這時，對于下一個分段開關的斷電側將有IOOOV的分壓，
開始了上述程序)。如果是長時間相間漏電短路，信號電壓將在20V以下， 通過再前的信號電壓的整定，實現(xiàn)閉鎖。
對地漏電短路事故也是利用續(xù)流電容器，如果是瞬時漏電短路，通過電 流互感器到故障;險測控制器FDR-I的信號電流將在0. 1A左右，開始延時啟動 程序。如果是長時間對地漏電短路，信號電流將在0. 1A以上，通過UI矢量 運算整定處理器對信號電流的放大、檢測及再前的電流整定，實現(xiàn)閉鎖。
續(xù)流分壓也可采用電阻或電感元件，電阻可選1MQ/1000W，當開關關 斷并有短路點時，電阻上會有《1000W的功率。電感可選感抗為1MQ，功率 為IOOVA，電感的損耗《10%。
檢修時可以利用續(xù)流電容器進行試通電，但操作時必須并聯(lián)分壓電阻(或 短^各)至36 V以下。
權利要求1. 一種柱上故障檢測控制裝置，包括柱上真空開關、電源變壓器和故障檢測控制器，其特征在于，所述柱上真空開關包括串接在主網上的真空滅弧室、隔離斷口和電流互感器，以及并接在真空滅弧室和隔離斷口兩端的續(xù)流電容器，用作主網上的分段開關且具有自動隔離故障區(qū)間和恢復非故障區(qū)域供電功能的故障檢測控制器包括依次連接的信號采集模塊、UI矢量運算整定處理器、FDR模塊和合分控制模塊，所述信號采集模塊與所述電流互感器連接，所述合分控制模塊與柱上真空開關中的電動操作機構連接，所述UI矢量運算整定處理器還連接輸出輸入接口。
專利摘要本實用新型涉及一種柱上故障檢測控制裝置，包括柱上真空開關、電原變壓器和故障檢測控制器，所述柱上真空開關包括串接在主網上的真空滅弧室、隔離斷口和電流互感器，以及并接在真空滅弧室和隔離斷口兩端的續(xù)流電容器，故障檢測控制器包括依次連接的信號采集模塊、UI矢量運算整定處理器、FDR模塊和合分控制模塊，所述信號采集模塊與所述電流互感器連接，所述合分控制模塊與柱上真空開關中的電動操作機構連接，所述UI矢量運算整定處理器還連接輸出輸入接口。本實用新型通過在故障檢測控制器中增設具有電流/時間的計量以及過電流值的整定和分斷控制功能的UI矢量運算整定處理器，減少了事故停電的區(qū)域，提高了處理事故的效率。
文檔編號H02H7/26GK201078829SQ20072014799
公開日2008年6月25日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權日2007年4月30日
發(fā)明者王雨樹, 真 陳 申請人:北京城泰電力自動化設備有限責任公司;北京市寶辰新技術有限公司