架空線路四分段三聯絡結構饋線自動保護方法
【專利摘要】一種架空線路四分段三聯絡結構饋線自動保護方法，當架空線路四分段三聯絡結構發生主干線故障時，配電自動化終端確定故障區段后，變電站出線斷路器斷開，隔離故障，變電站出線斷路器重合閘，若為永久故障，則再次跳閘后，啟動饋線自動化斷開故障區段兩端分段開關，閉合聯絡開關，恢復非故障區段供電，當分支線故障時，配電自動化終端確定故障區段后，變電站出線斷路器和故障區段分支線斷路器斷開，隔離故障，變電站出線斷路器重合閘，恢復主干線路供電。本發明供電可靠性高，故障恢復時間短，停電范圍小，改造與運維費用低，適用于已有架空線，且可靠性要求較高的區域。
【專利說明】架空線路四分段三聯絡結構饋線自動保護方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種架空線路四分段三聯絡結構饋線自動保護方法。
【背景技術】
[0002]上海市是我國第一大城市，四個中央直轄市之一，是我國經濟、金融、貿易和航運中心。2012年，上海市GCP達到2.01萬億人民幣，全世界排名11位。人均GCP及人均可支配收入均居全國各省區及直轄市首位。上海目前正處于“產業轉型”的發展關鍵時期，著力打造“四個中心” 一國際經濟中心、國際金融中心、國際貿易中心、國際航運中心，這就對全市供電能力水平提出了更高的要求。
[0003]上海市浦東新區全區面積1210.41平方公里，自1990年代黨中央、國務院決定“浦東大開發”以來歷經20余年發展，已建成金橋、張江國家級開發區、外高橋保稅區、陸家嘴金融貿易區等重點區域。2013年7月3日，“中國(上海、自由貿易試驗區”獲批，落戶浦東新區沿海28平方公里，標志著上海發展的新起點。作為全市最大、最具活力的區縣，浦東新區在包括經濟發展、產業轉型等諸多方面引領全市。
[0004]浦東核心區配電網的建設范圍為浦東黃浦江沿江核心區，西至黃浦江，北至黃浦江，東至浦東南路，南至耀華路，占地約10平方公里。該核心地區用電負荷的快速增長和配網線路的自然延伸，不可避免造成了界線模糊、線路交叉、迂回供電等問題，影響供電可靠性和線損精益化。
[0005]浦東核心區的歷史供電可靠率在國內雖然處于較高水平，但相較代表世界一流水平的新加坡、東京、香港、巴黎等國際先進城市，差距較大。2013年，國家電網公司頒布了《配電網規劃設計技術導則》，提出將大型城市核心區域定義為A+區域，與世界一流水平接軌，實現供電可靠率高于99.999%的發展目標。因此，無論是國際大都市核心城區的供電服務水平，還是國家電網公司技術導則提出的發展目標，都對浦東核心區提出了更高的供電可靠性要求。
[0006]在IOkV中壓配電網網架結構方面，核心區相較國網公司、上海公司相關導則，屬于不規范、非典型的現象主要有三種:
1、架空線分段容量偏大，聯絡偏少；
2、按照舊標準建設的III型配電站不符合當前技術原則；
3、架空線存在非典型接線。
[0007]而通過對比國際先進大都市配電網結構，如東京、新加坡、香港、巴黎等，總結出核心區當前網架存在的不足包括:
1、部分變電站間隔合用率較高；
2、開關站上級電源均來自同一變電站的不同母線，屬于二級雙電源；
3、大部分環網上級電源來自同一變電站(開關站、的不同母線，屬于二級雙電源；
4、開關站總體數量偏少，IOkV間隔緊張；
5、存在大環網套小環網結構，對配電自動化部署帶來技術難度； 6、網架橫向聯絡薄弱，網架負荷轉移能力有限。
[0008]為解決上述配電網網架方面存在問題，核心區需強化配網網架結構，優化接線方式，降低線路平均負載率，增強負荷轉供能力，研究制定規范化的配網接線模式，并按照統一標準、高品質施工建設。
【發明內容】
[0009]本發明提供一種架空線路四分段三聯絡結構饋線自動保護方法，供電可靠性高，故障恢復時間短，停電范圍小，改造與運維費用低。
[0010]為了達到上述目的，本發明提供一種架空線路四分段三聯絡結構饋線自動保護方法，該方法基于架空線路四分段三聯絡結構實現，該架空線路四分段三聯絡結構包含架空線路主干線，該架空線路主干線具有四個主干線分段和三個主干線聯絡段，形成四分段三聯絡結構，每個主干線分段上設置若干分段開關，每個主干線聯絡段上設置一個聯絡開關，該架空線路主干線上連接若干架空線路分支線，每個架空線路分支線上設置分支線斷路器；
當架空線路四分段三聯絡結構發生主干線故障時，所述的架空線路四分段三聯絡結構饋線自動保護方法包含以下步驟:
步驟1.1、連接故障區段的變電站出線斷路器和故障區段兩端的分段開關上的配電自動化終端檢測到故障電流，配電自動化終端啟動，確定故障區段；
步驟1.2、連接故障區段的變電站出線斷路器進行速斷保護動作，跳閘斷開；
步驟1.3、變電站出線斷路器重合閘；
若為瞬時故障，變電站出線斷路器經過一次重合閘后，重合閘成功，架空線路恢復供
電；
若為永久故障，變電站出線斷路器重合閘后延時跳閘斷開，進行步驟1.4 ；
步驟1.4、配電自動化終端控制故障區段二端的分段開關跳閘斷開，隔離故障；
步驟1.5、配電自動化終端控制聯絡開關閉合，使非故障區段恢復供電；
當架空線路四分段三聯絡結構發生主分支故障時，所述的架空線路四分段三聯絡結構饋線自動保護方法包含以下步驟:
步驟2.1、連接故障區段的變電站出線斷路器和故障區段兩端的分段開關和故障區段分支線上的分支線斷路器上的配電自動化終端檢測到故障電流，配電自動化終端啟動，確定故障區段；
步驟2.2、連接故障區段的變電站出線斷路器進行速斷保護動作，跳閘斷開，配電自動化終端控制連接故障區段的分支線上的分支線斷路器跳閘斷開；
步驟2.3、變電站出線斷路器重合閘。
[0011]所述的步驟1.3中，變電站出線斷路器重合閘的整定時間為0.7S。
[0012]所述的步驟2.3中，變電站出線斷路器重合閘的整定時間為0.7S。
[0013]本發明供電可靠性高，故障恢復時間短，停電范圍小，改造與運維費用低，適用于已有架空線，且可靠性要求較高的區域。
【專利附圖】
【附圖說明】[0014]圖1是本發明的電路結構框圖。
[0015]圖2?圖4是本發明在主線路故障情況下的饋線自動保護示意圖。
[0016]圖5?圖6是本發明在支線路故障情況下的饋線自動保護示意圖。
[0017]圖7是本發明的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]以下根據圖1?圖7，具體說明本發明的較佳實施例。
[0019]本發明提供一種配電網架接線結構，該配電網架接線結構包含架空線路主干線，該架空線路主干線具有四個主干線分段和三個主干線聯絡段，形成四分段三聯絡結構，每個主干線分段上設置若干分段開關，該分段開關是常閉開關，每個主干線聯絡段上設置一個聯絡開關，該聯絡開關為常開開關。
[0020]該配電網架接線結構還包含連接所述架空線路主干線的若干變電站，每個變電站的出線上設置斷路器，該斷路器上設置速斷保護。
[0021]該架空線路主干線上連接若干架空線路分支線，每個架空線路分支線上設置分支線斷路器。
[0022]所述的架空線路分支線上連接若干箱式變壓器、柱上變壓器和專線用戶。
[0023]所述的每個分段開關、聯絡開關、斷路器和分支線斷路器上都設置配電自動化終端，各個配電自動化終端之間通過光纜直連通信。
[0024]如圖1所示，是本發明的具體實施例電路圖，該架空線路主干線11具有四個主干線分段和三個主干線聯絡段，主干線的第一分段、第二分段、第三分段、第四分段和其中一個主干線聯絡線呈“工”字型分布，架空線路主干線的第一分段和第三分段的一端連接變電站1，第二分段的一端連接變電站2，第四分段的一端連接變電站3，變電站的出線上設置斷路器101，主干線的第一分段和第三分段作為主干線聯絡段，主干線的第一分段、第二分段、第三分段、第四分段上都設置若干分段開關102，主干線聯絡段上都設置一個聯絡開關103，每個架空線路分支線12上設置分支線斷路器104，架空線路分支線12上連接若干箱式變壓器106、柱上變壓器105和專線用戶107。
[0025]在配電網架接線結構中發生故障時，本發明可以實現故障隔離并恢復供電，對于電網架空配電線路，架空線路故障的80%是瞬間故障。隔離瞬間故障，能大幅度提高供電可靠性，所以對架空配電線路，要考慮瞬時故障和永久故障2種可能。線路發生故障時，希望就地解決問題不擴大，重合閘是在發生瞬間故障后迅速排除故障并恢復供電的有效手段。
[0026]如圖7所示，基于本發明提供的配電網架接線結構實現的架空線路四分段三聯絡結構饋線自動保護方法可以實現如下兩種情況下的饋電保護:
一、正常運行方式下發生了主干線故障:
1、如圖2所示，故障發生在分段開關QSl和分段開關QS2之間，發生故障后，變電站2的出線斷路器QFl和相應的分段開關QSl以及分段開關QS2上的配電自動化終端能檢測到故障電流，配電自動化終端啟動，確定故障區段。其余斷路器沒有檢測到故障電流，相應的配電自動化終端不啟動。
[0027]2、如圖2所示，變電站2的出線斷路器QFl進行速斷保護動作，跳閘斷開，其余斷路器不動作。[0028]3、變電站2的出線斷路器QFl重合閘，通常整定時間為0.7S。
[0029]若為瞬時故障，變電站出線斷路器QFl經過一次重合閘后，重合閘成功，架空線路恢復供電。
[0030]若為永久故障，變電站出線斷路器QFl重合閘后延時跳閘斷開。
[0031]4、如圖3所示，通過配電自動化終端控制故障區段二端的分段開關QSl和分段開關QS2跳閘斷開，隔離故障。
[0032]5、如圖4所示，配電自動化終端控制聯絡開關LS3閉合，使非故障區段恢復供電。
[0033]二、正常運行方式下發生了分支線故障:
1、如圖5所示，故障發生在分支線斷路器QS4所在的分支線路，發生故障后，變電站2出線斷路器QF1、相應區間分段開關(分段開關QSl和分段開關QS2)和相應分支線斷路器QS4的配電自動化終端能檢測到故障電流，配電自動化終端啟動，通過判斷確定故障區段。
[0034]2、如圖5所示，變電站2出線斷路器QFl進行速斷保護動作，跳閘斷開，分支線斷路器QS4跳閘斷開，其余斷路器不動作。
[0035]3、如圖6所示，變電站2出線斷路器QFl重合閘，通常整定時間為0.7S。
[0036]重合閘后，不影響主干線供電。
[0037]盡管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
【權利要求】
1.一種架空線路四分段三聯絡結構饋線自動保護方法，其特征在于，該方法基于架空線路四分段三聯絡結構實現，該架空線路四分段三聯絡結構包含架空線路主干線，該架空線路主干線具有四個主干線分段和三個主干線聯絡段，形成四分段三聯絡結構，每個主干線分段上設置若干分段開關，每個主干線聯絡段上設置一個聯絡開關，該架空線路主干線上連接若干架空線路分支線，每個架空線路分支線上設置分支線斷路器； 當架空線路四分段三聯絡結構發生主干線故障時，所述的架空線路四分段三聯絡結構饋線自動保護方法包含以下步驟: 步驟1.1、連接故障區段的變電站出線斷路器和故障區段兩端的分段開關上的配電自動化終端檢測到故障電流，配電自動化終端啟動，確定故障區段； 步驟1.2、連接故障區段的變電站出線斷路器進行速斷保護動作，跳閘斷開； 步驟1.3、變電站出線斷路器重合閘； 若為瞬時故障，變電站出線斷路器經過一次重合閘后，重合閘成功，架空線路恢復供電； 若為永久故障，變電站出線斷路器重合閘后延時跳閘斷開，進行步驟1.4 ； 步驟1.4、配電自動化終端控制故障區段二端的分段開關跳閘斷開，隔離故障； 步驟1.5、配電自動化終端控制聯絡開關閉合，使非故障區段恢復供電； 當架空線路四分段三聯絡結構發生主分支故障時，所述的架空線路四分段三聯絡結構饋線自動保護方法包含以下步驟: 步驟2.1、連接故障區段的變電站出線斷路器和故障區段兩端的分段開關和故障區段分支線上的分支線斷路器上的配電自動化終端檢測到故障電流，配電自動化終端啟動，確定故障區段； 步驟2.2、連接故障區段的變電站出線斷路器進行速斷保護動作，跳閘斷開，配電自動化終端控制連接故障區段的分支線上的分支線斷路器跳閘斷開； 步驟2.3、變電站出線斷路器重合閘。
2.如權利要求1所述的架空線路四分段三聯絡結構饋線自動保護方法，其特征在于，所述的步驟1.3中，變電站出線斷路器重合閘的整定時間為0.7S。
3.如權利要求1所述的架空線路四分段三聯絡結構饋線自動保護方法，其特征在于，所述的步驟2.3中，變電站出線斷路器重合閘的整定時間為0.7S。
【文檔編號】H02H7/26GK103887777SQ201410122522
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月31日 優先權日:2014年3月31日
【發明者】楊光, 何維國, 張可, 施永梅, 顧黎強, 孫陽盛, 衛春, 張鉆, 張利明, 郭睿, 徐曉芳, 邱名義, 謝邦鵬, 劉瑾 申請人:國網上海市電力公司