專利名稱：10千伏級聯(lián)開閉所分級保護裝置及其保護方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種故障處理系統(tǒng)，特別是涉及一種10千伏級聯(lián)開閉所分級保護裝置以及采用該裝置來進行的保護方法，屬于配電自動化領(lǐng)域。背景技術(shù)：
近年來隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，相應(yīng)的電力配套設(shè)施建設(shè)也是日新月異，隨著配電 網(wǎng)建設(shè)速度的不斷加開和供電可靠性要求的不斷提高，配電網(wǎng)的保護問題越來越受到關(guān)注。為了保證供電的可靠性，各大中型城市電力部門在IOkV配電網(wǎng)的新建和改造項目中，基本上均采用了多電源開閉所環(huán)網(wǎng)供電的一次配電結(jié)構(gòu)，而且一次主接線采用單母分段的居多。這種配電結(jié)構(gòu)運行方式靈活，減少了因故障或檢修的停電時間和停電范圍，加上配套合適的繼電保護系統(tǒng)或配電自動化系統(tǒng)，可實現(xiàn)供電的安全性、連續(xù)性和可靠性。但是這種配電結(jié)構(gòu)單靠微機繼電保護完成不了故障隔離的任務(wù)，更完成不了供電自動恢復的任務(wù)，造成了繼電保護方面設(shè)置困難、短線路造成了電流定值無法配合、多開閉所級聯(lián)造成保護時限無法配合等缺點。目前現(xiàn)有的配電自動化系統(tǒng)，雖然能夠完成環(huán)網(wǎng)開閉所的故障處理，但都由于必須依賴通訊和配電主站或子站，系統(tǒng)龐大，安裝和維護比較困難，難以復制和推廣。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種不須依賴配電主站或子站、能夠快速對各個開閉所進行故障定位、故障隔離和非故障區(qū)域供電自動恢復、可復制推廣的10千伏級聯(lián)開閉所分級保護裝置，以及采用該裝置來進行的保護方法。本發(fā)明為解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是
一種10千伏級聯(lián)開閉所分級保護裝置，包括數(shù)個開閉所故障處理子系統(tǒng)，各開閉所故障處理子系統(tǒng)均設(shè)置在各開閉所內(nèi)，所述10千伏級聯(lián)開閉所分級保護裝置還包括一套數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，所有開閉所故障處理子系統(tǒng)均通過Internet網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)通，所述數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)以GSM短信方式與信息接收裝置聯(lián)通。所有開閉所故障處理子系統(tǒng)均米用GPRS通信方式與Internet網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通。所述開閉所故障處理子系統(tǒng)的數(shù)量為2 255個。所述數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控中心和數(shù)據(jù)中心。所述開閉所故障處理子系統(tǒng)的機箱采用鋁型材標準機箱。采用上述10千伏級聯(lián)開閉所分級保護裝置來進行的保護方法，將每一個開閉所均當做一個節(jié)點，分配一個時限，進行上下級開閉所間的互相保護配合。當某個開閉所出現(xiàn)斷路器饋線短路故障時，開閉所故障處理子系統(tǒng)發(fā)出命令，使開閉所斷路器立即跳閘，故障得以隔離，同時，該開閉所故障處理子系統(tǒng)采用GPRS通訊方式將相關(guān)信息發(fā)送到Internet網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)從Internet網(wǎng)絡(luò)接受信息，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)通過GSM以短信方式將相關(guān)信息以信息告知相關(guān)人員。當負荷開關(guān)饋線發(fā)生短路故障時，開閉所故障處理子系統(tǒng)延時0. 35秒發(fā)出命令，使開閉所進線斷路器跳閘；同時，當開閉所故障處理子系統(tǒng)又檢測到負荷開關(guān)饋線失壓后發(fā)出命令，使負荷開關(guān)跳閘，故障得以隔離；開閉所故障處理子系統(tǒng)判斷故障已隔離后，發(fā)出命令使開閉所進線斷路器合閘，實現(xiàn)非故障區(qū)域供電恢復，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)通過GSM以短信方式將相關(guān)信息告知相關(guān)人員。當開閉所母線短路故障時，該開閉所故障處理子系統(tǒng)延時0. 35秒發(fā)出命令，使開閉所進線斷路器跳閘，故障得以隔離；當下級開閉所故障處理子系統(tǒng)檢測到雙側(cè)失壓后發(fā)出命令，使下級開閉所跳閘；當下級開閉所故障智能處理子系統(tǒng)檢測到單側(cè)失壓后發(fā)出命令使下級開閉所合閘，實現(xiàn)非故障區(qū)域供電恢復，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)通過GSM以短信方式將相關(guān)信息告知相關(guān)人員。當聯(lián)絡(luò)線發(fā)生短路故障時，上級開閉所故障智能處理子系統(tǒng)延時0. 35秒發(fā)出命令，使上級開閉所跳閘，故障得以隔離；當下級開閉所故障智能處理子系統(tǒng)檢測到雙側(cè)失壓后發(fā)出命令，使下級開閉所跳閘；當下級開閉所故障處理子系統(tǒng)檢測到 單側(cè)失壓后發(fā)出命令使下級開閉所合閘，實現(xiàn)了非故障區(qū)域供電恢復，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)通過GSM以短信方式將相關(guān)信息告知相關(guān)人員。本發(fā)明的積極有益效果如下
I、本發(fā)明通過采用10千伏級聯(lián)開閉所分級保護裝置來進行保護，很好的解決了級聯(lián)環(huán)網(wǎng)開閉所分級保護的問題，不需要通訊，把一個開閉所當做一個節(jié)點，分配一個時限，進行上下級開閉所間的保護配合，最大限度的節(jié)省了時限級差。適用于負荷開關(guān)用戶線路，斷路器用戶線故障，母線故障和聯(lián)絡(luò)線故障等故障類型，還可以將開閉所的數(shù)據(jù)和故障信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，實現(xiàn)配電網(wǎng)的運行監(jiān)視。2、本發(fā)明中數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的信息以圖形畫面、曲線、趨勢圖、報表等多種形式表示，并支持各類圖形頁面的在線打??；可查詢歷史存盤數(shù)據(jù)、歷史事件、歷史故障定位、隔離、恢復信息，數(shù)據(jù)查詢簡便、快速；具備就地/遠方控制功能。3、本發(fā)明不需要通訊就能實現(xiàn)級聯(lián)開閉所的各種類型故障的定位、隔離和非故障區(qū)域的供電自動恢復，可避免越級跳閘事故的發(fā)生。4、本發(fā)明可以隔離和處理開閉所電源進線(聯(lián)絡(luò)線)、母線、饋線為斷路器回路、饋線為負荷開關(guān)回路、非正常越級跳閘等類型的故障，并實現(xiàn)故障區(qū)域的自動供電恢復。5、采用本發(fā)明后，若某個開閉所出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會立即以短信方式告知相關(guān)人員，加速故障維護的速度。6、本發(fā)明不需配電主站或子站，各開閉所自動化系統(tǒng)獨立運行，投資小，可靠性高，易于維護和復制推廣。四
圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明中當開閉所故障處理子系統(tǒng)的數(shù)量為3個的時候，其電氣工作原理示意圖。在圖2中假定潮流方向如圖所示，電源來自1#系統(tǒng)變電站1DL、2DL出線斷路器，1#、2#、3#開閉所均為分裂運行方式(也就是1#開閉所11DLU2DL進線開關(guān)合閘，13DL母聯(lián)開關(guān)分閘;2#開閉所21DL、22DL進線開關(guān)合閘，23DL母聯(lián)開關(guān)分閘；3#開閉所31DL、32DL進線開關(guān)合閘，33DL母聯(lián)開關(guān)分閘)。dl為1#開閉所102DL斷路器饋線短路故障點，d2為2#開閉所201F負荷開關(guān)饋線短路故障點，d3為2#開閉所母線短路故障點，d4為2#開閉所與3#開閉所之間聯(lián)絡(luò)線短路故障點。五具體實施例方式 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的解釋和說明
實施例I :參見圖1，如圖I所示，一個開閉所故障處理系統(tǒng)可有最多255個開閉所故障處理子系統(tǒng)2和一套數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)I，各開閉所故障處理子系統(tǒng)2安裝在各開閉所內(nèi)，采用GPRS方式將相關(guān)信息發(fā)送到Internet網(wǎng)絡(luò)3，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)I從Internet網(wǎng)絡(luò)3處接受信息，通過GSM以短信方式與信息接收裝置4聯(lián)通，將有關(guān)故障信息告知相關(guān)人員。在各開閉所故障處理子系統(tǒng)2以及數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)I都可以查看到故障線路電流值、故障時間、開關(guān)狀態(tài)等。 實施例2 :下面以圖I和圖2相結(jié)合為例來說明本發(fā)明利用實施例I的裝置來對斷路器饋線發(fā)生短路故障時的處理方法假定潮流方向如圖2中箭頭方向所示，當dl-1#開閉所102DL斷路器饋線短路故障時，圖I中1#開閉所故障處理子系統(tǒng)發(fā)出命令，使圖2中1#開閉所102DL斷路器0秒跳閘，故障得以隔離；圖I中1#開閉所故障處理子系統(tǒng)采用GPRS通訊方式將相關(guān)信息發(fā)送到Internet網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)從Internet網(wǎng)絡(luò)接受信息，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)通過GSM以短信方式將“1#開閉所102DL斷路器饋線故障，故障已隔離”等相關(guān)信息告知相關(guān)人員。在各開閉所故障處理子系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)和監(jiān)控中心都可以查看到故障線路的電流值、故障時間、開關(guān)狀態(tài)等。實施例3、下面以圖I和圖2相結(jié)合為例來說明本發(fā)明利用實施例I的裝置來對負荷開關(guān)饋線發(fā)生短路故障時的處理方法假定潮流方向如圖2中箭頭方向所示，當d2-2#開閉所201F負荷開關(guān)饋線短路故障時，圖I中2#開閉所故障處理子系統(tǒng)檢測到圖2中201F負荷開關(guān)饋線短路故障，(因負荷開關(guān)不能切斷短路電流)延時0. 35秒發(fā)出命令，使圖2中2#開閉所21DL進線斷路器跳閘；圖I中2#開閉所故障處理子系統(tǒng)又檢測到圖2中201F負荷開關(guān)饋線失壓后發(fā)出命令，使圖2中201F負荷開關(guān)跳閘，故障得以隔離；圖I中2#開閉所故障處理子系統(tǒng)判斷故障已隔離后，發(fā)出命令使圖2中2#開閉所21DL進線斷路器合閘，實現(xiàn)了非故障區(qū)域供電恢復，同樣可將相關(guān)信息以信息告知相關(guān)人員。實施例4、下面以圖I和圖2相結(jié)合為例來說明本發(fā)明利用實施例I的裝置來對母線發(fā)生短路故障時的處理方法假定潮流方向如圖2中箭頭方向所示，當d3-2#開閉所母線短路故障時，圖I中2#開閉所故障處理子系統(tǒng)檢測到圖2中一段母線短路故障，延時0. 35秒發(fā)出命令，使圖2中2#開閉所21DL進線斷路器跳閘，同時聯(lián)跳203DL，故障得以隔離；圖I中3#開閉所故障處理子系統(tǒng)檢測到圖2中31DL雙側(cè)失壓后發(fā)出命令，使圖2中3#開閉所31DL跳閘；圖I中3#開閉所故障智能處理子系統(tǒng)檢測到圖2中303DL單側(cè)失壓后發(fā)出命令使圖2中3#開閉所303DL合閘，實現(xiàn)了非故障區(qū)域供電恢復。同樣可將相關(guān)信息以信息告知相關(guān)人員。實施例5 :下面以圖I和圖2相結(jié)合為例來說明本發(fā)明利用實施例I的裝置來對聯(lián)絡(luò)線發(fā)生短路故障時的處理方法假定潮流方向如圖2中箭頭方向所示，當d4-2#開閉所與3#開閉所聯(lián)絡(luò)線短路故障時，圖I中2#開閉所故障智能處理子系統(tǒng)檢測到圖2中2#開閉所21DL、203DL均有故障電流通過，延時0. 35秒發(fā)出命令，使圖2中2#開閉所203DL跳閘，故障得以隔離；圖I中3#開閉所故障智能處理子系統(tǒng)檢測到圖2中31DL雙側(cè)失壓后發(fā)出命令，使圖2中3#開閉所31DL跳閘；圖I中3#開閉所故障處理子系統(tǒng)檢測到圖2中33DL單側(cè)失壓后發(fā)出命令使圖2中3#開閉所33DL合閘，實現(xiàn)了非故障區(qū)域供電恢復。同樣可 將相關(guān)信息以信息告知相關(guān)人員。
權(quán)利要求
1.ー種10千伏級聯(lián)開閉所分級保護裝置，包括數(shù)個開閉所故障處理子系統(tǒng)，各開閉所故障處理子系統(tǒng)均設(shè)置在各開閉所內(nèi)，其特征在于所述10千伏級聯(lián)開閉所分級保護裝置還包括ー套數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)(1)，所有開閉所故障處理子系統(tǒng)均通過Internet網(wǎng)絡(luò)(3)與數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)(I)聯(lián)通，所述數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)(I)以GSM短信方式與信息接收裝置(4)聯(lián)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的10千伏級聯(lián)開閉所分級保護裝置，其特征在于所有開閉所故障處理子系統(tǒng)均采用GPRS通信方式與Internet網(wǎng)絡(luò)(3)聯(lián)通；所述開閉所故障處理子系統(tǒng)的數(shù)量為2 255個。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的10千伏級聯(lián)開閉所分級保護裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)(I)包括監(jiān)控中心和數(shù)據(jù)中心。
4.ー種采用權(quán)利要求3所述的10千伏級聯(lián)開閉所分級保護裝置來進行的保護方法，其特征在于采用10千伏級聯(lián)開閉所分級保護裝置的處理模式，將每ー個開閉所均當做ー個 節(jié)點，分配ー個時限，進行上下級開閉所間的互相保護配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的保護方法，其特征在于當某個開閉所出現(xiàn)斷路器饋線短路故障時，開閉所故障處理子系統(tǒng)發(fā)出命令，使開閉所斷路器立即跳閘，故障得以隔離，同吋，該開閉所故障處理子系統(tǒng)采用GPRS通訊方式將相關(guān)信息發(fā)送到Internet網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)從Internet網(wǎng)絡(luò)接受信息，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)通過GSM以短信方式將相關(guān)信息以信息告知相關(guān)人員。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的保護方法，其特征在于當負荷開關(guān)饋線發(fā)生短路故障吋，開閉所故障處理子系統(tǒng)延時O. 35秒發(fā)出命令，使開閉所進線斷路器跳閘；同時，當開閉所故障處理子系統(tǒng)又檢測到負荷開關(guān)饋線失壓后發(fā)出命令，使負荷開關(guān)跳閘，故障得以隔離；開閉所故障處理子系統(tǒng)判斷故障已隔離后，發(fā)出命令使開閉所進線斷路器合閘，實現(xiàn)非故障區(qū)域供電恢復，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)通過GSM以短信方式將相關(guān)信息告知相關(guān)人員。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的保護方法，其特征在于當開閉所母線短路故障吋，該開閉所故障處理子系統(tǒng)延時O. 35秒發(fā)出命令，使開閉所進線斷路器跳閘，故障得以隔離；當下級開閉所故障處理子系統(tǒng)檢測到雙側(cè)失壓后發(fā)出命令，使下級開閉所跳閘；當下級開閉所故障智能處理子系統(tǒng)檢測到單側(cè)失壓后發(fā)出命令使下級開閉所合閘，實現(xiàn)非故障區(qū)域供電恢復，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)通過GSM以短信方式將相關(guān)信息告知相關(guān)人員。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的保護方法，其特征在于當聯(lián)絡(luò)線發(fā)生短路故障時，上級開閉所故障智能處理子系統(tǒng)延時O. 35秒發(fā)出命令，使上級開閉所跳閘，故障得以隔離；當下級開閉所故障智能處理子系統(tǒng)檢測到雙側(cè)失壓后發(fā)出命令，使下級開閉所跳閘；當下級開閉所故障處理子系統(tǒng)檢測到單側(cè)失壓后發(fā)出命令使下級開閉所合閘，實現(xiàn)了非故障區(qū)域供電恢復，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)通過GSM以短信方式將相關(guān)信息告知相關(guān)人員。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種10千伏級聯(lián)開閉所分級保護裝置及其保護方法，該裝置包括數(shù)個開閉所故障處理子系統(tǒng)和一套數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，各開閉所故障處理子系統(tǒng)均設(shè)置在各開閉所內(nèi)，所有開閉所故障處理子系統(tǒng)均通過Internet網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)通，所述數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)以GSM短信方式與信息接收裝置聯(lián)通。本發(fā)明通過把一個開閉所當做一個節(jié)點，分配一個時限，進行上下級開閉所間的保護配合，最大限度的節(jié)省了時限級差，適用于負荷開關(guān)用戶線路，斷路器用戶線故障，母線故障和聯(lián)絡(luò)線故障等故障類型，還可以將開閉所的數(shù)據(jù)和故障信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)會立即以短信方式告知相關(guān)人員，加速故障維護的速度，實現(xiàn)配電網(wǎng)的運行監(jiān)視。
文檔編號H02H7/26GK102684311SQ201210196619
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者付迎拴, 劉樹德, 呂利敏, 呂建民, 吳軍, 張憲青, 張延輝, 張朝平, 楊鳳民, 熊卿府, 許萬鵬, 賈永紅, 鄭琰 申請人:河南省電力公司鄭州供電公司