專利名稱：多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的接地故障線路的判別的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是關(guān)于工業(yè)園區(qū)或者變電站中的多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的接地故障線路的判別。
背景技術(shù)：
中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地短路電流很大，這種系統(tǒng)稱為大電流接地系統(tǒng)。一般IlOkV及以上的系統(tǒng)采用大電流接地系統(tǒng)。中性點(diǎn)不接地或者經(jīng)消弧圈接地的系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于不構(gòu)成短路回路，接地短路電流比負(fù)荷電流小很多，這種系統(tǒng)稱為小電流接地系統(tǒng)。如圖1所示，示出了一種多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。該供電系統(tǒng)有三級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)，相應(yīng)的具備廠用一級(jí)配電段、廠用二級(jí)配電段、和廠用三級(jí)配電段。該供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用小電流接地系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生單相接地短路故障時(shí)，配電系統(tǒng)不受跳閘影響，可繼續(xù)運(yùn)行 2小時(shí)，當(dāng)接地線路切除后可繼續(xù)供電。但是，此時(shí)應(yīng)盡快查出故障線路，在現(xiàn)有技術(shù)中常采用接地選線裝置來(lái)判斷故障接地線路。因此，在每一級(jí)配電段都配置了小電流選線裝置，如圖1中的廠用一級(jí)小電流選線裝置、廠用二級(jí)小電流選線裝置1、廠用二級(jí)小電流選線裝置 2、廠用三級(jí)小電流選線裝置1、廠用三級(jí)小電流選線裝置2和廠用三級(jí)小電流選線裝置3。 但是，這種配置的供電網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)就是接地線路的確定需要人工進(jìn)行判斷。因?yàn)楫?dāng)在第二級(jí)或者第三級(jí)供電回路發(fā)生接地故障而報(bào)警時(shí)，不僅對(duì)應(yīng)的第二或者第三級(jí)選線裝置發(fā)生報(bào)警，第一級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)的接地選線裝置也會(huì)發(fā)生報(bào)警，從而不能準(zhǔn)確地報(bào)出確切的接地線路。當(dāng)?shù)谝患?jí)供電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生接地故障時(shí)，運(yùn)行人員需要確定是否還有其他的供電段的選線裝置發(fā)生報(bào)警，只有確定其它的配電段沒(méi)有報(bào)警時(shí)才能確定是本供電段發(fā)生報(bào)警。如果運(yùn)行人員判斷失誤，就會(huì)造成事故擴(kuò)大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是要克服以上缺陷，對(duì)于多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)接地選線裝置的接地報(bào)警信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一管理，然后準(zhǔn)確判斷哪一級(jí)、哪一回線路發(fā)生了接地故障，直接找出接地線路。根據(jù)本發(fā)明公開的具體實(shí)施例，公開了種應(yīng)用于多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)中判別接地故障的系統(tǒng)，該多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)為N級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)，該系統(tǒng)包括設(shè)置于各級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)的配電段中的小電流選線裝置，形成第1至第N級(jí)小電流選線裝置，該系統(tǒng)還包括接地選線邏輯控制裝置， 所述第1至第N級(jí)小電流選線裝置分別獨(dú)立地通過(guò)光纖與所述接地選線邏輯控制裝置連接通訊，并且所述接地選線邏輯控制裝置包括控制系統(tǒng)通信管理模塊和控制系統(tǒng)通信邏輯處理模塊，分別負(fù)責(zé)接地選線邏輯控制裝置與各個(gè)小電流選線裝置的通信和判斷哪一級(jí)線路發(fā)生了接地故障。根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施例的應(yīng)用于多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)中判別接地故障的系統(tǒng)，在所述第1至第N級(jí)小電流選線裝置中，采用第1和第2級(jí)小電流選線裝置之間通過(guò)屏蔽雙絞線相互連接通訊、然后第1和第2級(jí)小電流選線裝置作為一個(gè)整體通過(guò)第1或者第2級(jí)小電流選線裝置同接地選線邏輯控制裝置進(jìn)行光纖通訊的方式替代第1和第2級(jí)小電流選線裝置獨(dú)立地同接地選線邏輯控制裝置進(jìn)行光纖通訊。根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施例的應(yīng)用于多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)中判別接地故障的系統(tǒng)，其特征在于，在接地選線邏輯控制裝置和各級(jí)小電流選線裝置中分別設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換接口。根據(jù)本發(fā)明公開的實(shí)施例的應(yīng)用于多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)中判別接地故障的系統(tǒng)，其特征在于，所述接地選線邏輯控制裝置和各級(jí)小電流選線裝置之間的通訊協(xié)議為Modbus協(xié)議。本發(fā)明還公開了一種多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)中接地故障的判別方法，該多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)為N 級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)，每級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)的配電段中都設(shè)置有小電流選線裝置，形成第1至第N級(jí)小電流選線裝置，所述判別方法包括步驟
(1)判斷第N級(jí)小電流選線裝置是否報(bào)警；
(2)若第N級(jí)小電流選線裝置報(bào)警，則判定第N級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的回路發(fā)生接地故障；
(3)若第N級(jí)小電流選線裝置未報(bào)警，則繼續(xù)判斷第N-I級(jí)小電流選線裝置是否報(bào)警；
(4)若第N-I級(jí)小電流選線裝置報(bào)警，則判定第N-I級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的回路發(fā)生接地故
障；
(5)若第N-I級(jí)小電流選線裝置未報(bào)警，則判定第N-2級(jí)小電流選線裝置是否報(bào)警；
(6)持續(xù)上述步驟，直至第1級(jí)小電流選線裝置，若第1級(jí)小電流選線裝置報(bào)警，則判定第1級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的回路發(fā)生接地故障，否則，返回步驟(1)；
其中，所述N是大于1的自然數(shù)。該方法可應(yīng)用于上述系統(tǒng)中。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)接地線路故障的準(zhǔn)確選擇及減輕運(yùn)行人員的負(fù)擔(dān)，而且可以避免運(yùn)行人員誤判接地線路發(fā)生事故擴(kuò)大。


圖1示出了一種多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖2原理性地示出了本發(fā)明的各級(jí)小電流選線裝置的配置方式； 圖3說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的選線信號(hào)邏輯判斷模塊中的邏輯判斷方法； 圖4說(shuō)明了接地選線邏輯控制裝置與各區(qū)域的小電流選線裝置之間的星形拓?fù)浞绞剑?圖5說(shuō)明了一種總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的接地選線邏輯控制裝置與各區(qū)域的小電流選線裝置之間的連接方式。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體的實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖2所示，原理性地示出了本發(fā)明的各級(jí)小電流選線裝置的配置方式。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中各級(jí)小電流選線裝置獨(dú)立的工作方式，在本發(fā)明的實(shí)施例中，利用計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)，將各供電段的小電流選線裝置的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行匯總、統(tǒng)一管理，并在計(jì)算機(jī)中建立選線信號(hào)邏輯判斷模塊，選線信號(hào)邏輯判斷模塊接收到各級(jí)小電流選線裝置的報(bào)警信號(hào)后，根據(jù)邏輯判斷方法來(lái)準(zhǔn)確地確定哪一條線路發(fā)生了故障。如圖3所示，說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的選線信號(hào)邏輯判斷模塊中的邏輯判斷方法。選線信號(hào)進(jìn)行判斷時(shí)從最下一級(jí)的信號(hào)開始分析，當(dāng)最下一級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有報(bào)警時(shí)，再判斷上一級(jí)的選線裝置是否報(bào)警，這樣就可以一層一層地排除確定是哪一級(jí)的供電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生接地故障。當(dāng)確定了是哪一級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生接地故障后，在該級(jí)上配置的小電流選線裝置的報(bào)警線路就是對(duì)應(yīng)的接地線路。邏輯判斷的過(guò)程為在開機(jī)之后，首先判斷上位計(jì)算機(jī)與各級(jí)小電流選線裝置的通信是否正常，若存在通信故障，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)。根據(jù)以上的邏輯判斷方法，首先從最下一級(jí)的信號(hào)開始分析，在本實(shí)施例中，一共包含三級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)， 在其他實(shí)施例中，可以包含N (N為大于1的自然數(shù))級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)三級(jí)小電流選線裝置未報(bào)警時(shí)，再判斷二級(jí)小電流選線裝置是否報(bào)警，依此類推，當(dāng)二級(jí)小電流選線裝置未報(bào)警時(shí)，再判斷一級(jí)小電流選線裝置是否報(bào)警。當(dāng)一級(jí)小電流選線裝置也就是最高級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)上的小電流選線裝置未報(bào)警時(shí)，繼續(xù)返回判斷最下一級(jí)的小電流選線裝置——三級(jí)小電流選線裝置是否報(bào)警，形成循環(huán)判斷的過(guò)程。當(dāng)?shù)趇級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)上的小電流選線裝置報(bào)警時(shí)， 就表明第i級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的回路發(fā)生接地故障。整個(gè)判斷過(guò)程如圖3所示。從以上的判斷過(guò)程可以看出，在小電流接地系統(tǒng)的接地線路判斷的時(shí)候，首先各區(qū)域的接地報(bào)警需要由各區(qū)域的小電流選線裝置進(jìn)行判別。下面說(shuō)明與對(duì)圖所示的配置方式相對(duì)應(yīng)的硬件配置。各個(gè)區(qū)域的小電流選線裝置通過(guò)圖4或圖5的連接方式將信號(hào)統(tǒng)一送至接地選線邏輯控制裝置，然后通過(guò)圖3的邏輯判斷方式實(shí)現(xiàn)對(duì)接地線路的判斷，接地選線邏輯控制裝置對(duì)應(yīng)于圖2中的選線信號(hào)邏輯判斷模塊。并且，接地選線邏輯控制裝置包括控制系統(tǒng)通信管理模塊和控制系統(tǒng)通信邏輯處理模塊，分別負(fù)責(zé)接地選線邏輯控制裝置與各個(gè)小電流選線裝置的通信和實(shí)現(xiàn)如圖3所示的邏輯判斷過(guò)程。當(dāng)各個(gè)廠用配電段距離都比較遠(yuǎn)的情況下，接地選線邏輯控制裝置與各區(qū)域的小電流選線裝置的通信最好采用星形拓?fù)浞绞?、通信介質(zhì)為光纖進(jìn)行通信，如附圖4。當(dāng)個(gè)別配電段距離較近時(shí)，例如，當(dāng)廠用一級(jí)小電流選線裝置和廠用二級(jí)小電流選線裝置距離較近時(shí)，可采用如圖5中廠用一級(jí)小電流選線裝置和廠用二級(jí)小電流選線裝置的連接方式， 通過(guò)總線拓?fù)浞绞竭M(jìn)行通信，然后廠用一級(jí)小電流選線裝置和廠用二級(jí)小電流選線裝置再統(tǒng)一通過(guò)光纖與接地選線邏輯控制裝置進(jìn)行通信。在圖4所示的星行拓?fù)浞绞街?，各?jí)的小電流選線裝置分別通過(guò)光纖獨(dú)立地與接地選線邏輯控制裝置進(jìn)行通訊，由于采用了光纖進(jìn)行通訊，因此，在接地選線邏輯控制裝置和小電流選線裝置上都設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換接口，以實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)的互相轉(zhuǎn)換。在圖5所示的總線拓?fù)浞绞街?，距離較近的廠用一級(jí)小電流選線裝置和廠用二級(jí)小電流選線裝置之間采用適合短距離通訊的屏蔽雙絞線作為通訊介質(zhì)，廠用一級(jí)小電流選線裝置和廠用二級(jí)小電流選線裝置作為一個(gè)整體通過(guò)光纖與接地選線邏輯控制裝置進(jìn)行通信。廠用三級(jí)小電流選線裝置通過(guò)光纖與接地選線邏輯控制裝置進(jìn)行通信。與圖4所示的拓?fù)浞绞揭粯樱诮拥剡x線邏輯控制裝置和小電流選線裝置上都設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換接口，以實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)的互相轉(zhuǎn)換。由于各段的小電流接地選裝置的報(bào)警信號(hào)僅有該段是否報(bào)警及接地線路的序號(hào)，所以， 采用Modbus協(xié)議就足以滿足該系統(tǒng)的通信要求。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)接地線路故障的準(zhǔn)確選擇及減輕運(yùn)行人員的負(fù)擔(dān)，而且可以避免運(yùn)行人員誤判接地線路發(fā)生事故擴(kuò)大。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)中判別接地故障的系統(tǒng)，所述多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)為N級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)，該系統(tǒng)包括設(shè)置于各級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)的配電段中的小電流選線裝置，形成第1至第N級(jí)小電流選線裝置，該系統(tǒng)還包括接地選線邏輯控制裝置，所述第1至第N級(jí)小電流選線裝置分別獨(dú)立地通過(guò)光纖與所述接地選線邏輯控制裝置連接通訊，并且所述接地選線邏輯控制裝置包括控制系統(tǒng)通信管理模塊和控制系統(tǒng)通信邏輯處理模塊，分別負(fù)責(zé)接地選線邏輯控制裝置與各個(gè)小電流選線裝置的通信和判斷哪一級(jí)線路發(fā)生了接地故障。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)中判別接地故障的系統(tǒng)，其特征在于，在所述第1至第N級(jí)小電流選線裝置中，采用第1和第2級(jí)小電流選線裝置之間通過(guò)屏蔽雙絞線相互連接通訊、然后第1和第2級(jí)小電流選線裝置作為一個(gè)整體通過(guò)第1或者第2級(jí)小電流選線裝置同接地選線邏輯控制裝置進(jìn)行光纖通訊的方式替代第1和第2級(jí)小電流選線裝置獨(dú)立地同接地選線邏輯控制裝置進(jìn)行光纖通訊。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的應(yīng)用于多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)中判別接地故障的系統(tǒng)，其特征在于，在接地選線邏輯控制裝置和各級(jí)小電流選線裝置中分別設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換接口。
4.如權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)中判別接地故障的系統(tǒng)，其特征在于，所述接地選線邏輯控制裝置和各級(jí)小電流選線裝置之間的通訊協(xié)議為Modbus協(xié)議。
5.一種應(yīng)用于如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)中的多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)中接地故障的判別方法，該多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)為N級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)，每級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)的配電段中都設(shè)置有小電流選線裝置，形成第1至第N級(jí)小電流選線裝置，所述判別方法包括步驟(1)判斷第N級(jí)小電流選線裝置是否報(bào)警；(2)若第N級(jí)小電流選線裝置報(bào)警，則判定第N級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的回路發(fā)生接地故障；(3)若第N級(jí)小電流選線裝置未報(bào)警，則繼續(xù)判斷第N-I級(jí)小電流選線裝置是否報(bào)警；(4)若第N-I級(jí)小電流選線裝置報(bào)警，則判定第N-I級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的回路發(fā)生接地故障；(5)若第N-I級(jí)小電流選線裝置未報(bào)警，則判定第N-2級(jí)小電流選線裝置是否報(bào)警；(6)持續(xù)上述步驟，直至第1級(jí)小電流選線裝置，若第1級(jí)小電流選線裝置報(bào)警，則判定第1級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的回路發(fā)生接地故障，否則，返回步驟(1)；其中，所述N是大于1的自然數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)中判別接地故障的系統(tǒng)h和判別接地故障的方法，多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)為N級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)，該系統(tǒng)包括設(shè)置于各級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)的配電段中的小電流選線裝置，形成第1至第N級(jí)小電流選線裝置，該系統(tǒng)還包括接地選線邏輯控制裝置，所述第1至第N級(jí)小電流選線裝置分別獨(dú)立地通過(guò)光纖與所述接地選線邏輯控制裝置連接通訊。根據(jù)本發(fā)明的判斷方法，對(duì)多級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)接地選線裝置的接地報(bào)警信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一管理，然后準(zhǔn)確判斷哪一級(jí)、哪一回線路發(fā)生了接地故障，直接找出接地線路。
文檔編號(hào)G01R31/08GK102279347SQ201110176899
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者王樂(lè)天, 白文光, 聶維新, 蔡紅軍, 鄔超慧 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院