故障隔离

​课程详细主动干预型消弧装置的原理，关键技术，并结合现场应用案例进行分析。主动干预型消弧装置将配电网单相接地故障带来的问题同供电可靠性、人身安全保护问题进行总体考虑，提出了系统化解决方案;全面系统解决现有小接地电 流系统发生单相接地故障时的飞弧、过电压、人身触电、接地选线、故障定位、故障隔离等问题，对配电网的安全、可靠、经济运行具有很重要现实的意义。　　1、中性点不接地系统概况　　2、主动干预型消弧装置的原理　　3、主动干预型消弧装置的关键技术　　4、配电网单相接地故障一体化解决方案　　5、试验及应用

1.单相接地故障隔离意义及原理 IⅡ.单相接地故障隔离实施方案 Ill.单相接地故障隔离实验室验证 IV.单相接地故障隔离案例分析

目前，接入海北10千伏配电网的小水电和光伏电站，经排查存在以下问题：一是电站并网点分断设备以跌落式熔断器、隔离开关为主，部分电站未安装分支开关；二是上网线路不具备内部故障隔离功能，分界点开关较少，设备均无“三遥”功能，不能精准动作，线路发生故障时，开关不能及时跳闸，致使恢复供电时间延长；三是当配网设备出现故障或异常，因10kV线路长，路途远，导致排查困难重重，不仅延误供电时间，而且经常造成主线大面积停电，影响供电可靠性。同时，在检修过程中存在反送电的安全风险，直接危及作业人员的人身安全。随着国家“双碳”战略的实施，能源供给侧越来越多的新能源（光伏、水电）接入配电网，对配电网安全、运维、管理、调度等多个方面带来了严峻的挑战。

现代配电网呈网状建设、辐射状运行，以提升故障情况下的转供能力。传统配电网规划方法一般采用规划设计-可靠性评估两阶段迭代计算方式，只能得到粗放规划方案。为此，提出了考虑可靠性约束的配电网多阶段扩展规划方法。通过将可靠性指标计算过程解析化，并嵌入规划模型中，可以精确考虑故障隔离、负荷转供和恢复策略。基于线性化潮流，该规划模型是一个典型的混合整数线性优化问题，可以有效求解。在54节点系统来验证所提方法的性能。仿真结果表明了该方法的有效性和灵活性。

直流断路器作为直流电网实现故障清除的重要设备之一，其性能的优劣将直接影响系统的安全稳定运行。针对目前大部分断路器不具备故障限流能力且成本较高这一问题，提出了一种具有限流功能的电容型高压直流断路器设计方案。利用电容的充放电特性实现限流电抗和避雷器的投切，能够显著降低故障电流峰值；将传统直流断路器中大规模全控器件IGBT（绝缘栅双极晶体管）用电容来替代，在实现断流功能的同时有效降低了成本。基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建单端等效模型并进行仿真验证，结果表明：相较于传统高压直流断路器，所提方案降低了故障电流峰值，缩短了故障隔离时间，具有较好的性能。

研究分布式电源接入配电线路所带来的影响，明确传统故障隔离技术的适用性；研究不依赖通信通道的无通道保护原理，实现短路故障快速精准从两端隔离。积极促进配电线路故障处理技术的发展，满足用户日益增长的对高供电可靠性的要求。

针对当前供电公司对配电网小电流接地故障自动跳闸隔离的实际需求，报告详细阐述了基于暂态原理的小电流接地故障多级方向保护方案，利用配电终端检测接地方向，通过多级时序配合实现选择性切除小电流接地故障，除故障点前的第一个开关外，其他开关均不需要动作。该方案不依赖通信通道，故障隔离与恢复供电时间快、不会造成非故障线路区段停电。

项目成果成功应用到广西10kV中压线路馈线自动化的改造中，2016年建成广西首个架空线路全故障全自动定位隔离的10kV馈线自动化示范工程一三景903线路，效果显著，而后将成果扩大至城西供电分局远郊2所共计23条架空线路；同时将电压时间型馈线自动化技术方案应用到电缆线路中，2017年建成广西首个电缆线路全故障全自动定位隔离的10kV馈线自动化示范工程一石罗914线路。由于故障自动隔离效果显著，截止至2017年底，仅城西供电分局累计完成30条中压线路的自动化改造工作。 项目成果的实施，推进了以就地故障隔离模式为主的广西城市配电自动化试点工程的实施，降低故障查找时间，提升了配网供电可靠性，以南宁供电局配电自动化试点工程为例，项目实施前后，平均故障隔离时间由4.59小时缩短至2分钟内。极大的提升广西配电自动化工程的应用效果，降低故障查找时间，提升了配网供电可靠性，为广西电网后期推广配电自动化积票丰富的技术经验，培养了一批配电自动化专业技术人员。

融合式故障隔离装置设计采用三大融合技术： 传感器融合： 电压、电流传感器采用电子式传感器，电源采用电容式取能传感器，全部融合到断路器支撑件及支柱里，体积大大减少，可靠性更高，装置的安装维护效率也得到更大提升。 监测设备融合：监测设备集成了“三遥”功能、故障判别功能，可以快速判断并隔离故障区

PDF300-YP27配电自动化终端在系统中主要实现的功能是完成保护、重合器/分段器、故障隔离与恢复供电；采集就地的交流测量量（如电压、电流、功率等）和状态量（如过流告警、开关位置、储能情况等），以及执行遥控命令（如跳合开关）等。