[發明專利]小電流接地電網單相接地故障診斷方法

有效

• 申請號: 200710171314.8
• 申請日: 2007-11-29
• 公開（公告）號: CN101452038A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 張君;楊曉輝;蔡翔
• 申請（專利權）人: 上海藍瑞軟件技術有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;H02H3/16
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙志遠

1.一種小電流接地電網單相接地故障診斷方法，該方法應用于中性點不 接地和中性點經消弧線圈接地的電網中；其特征在于，首先捕獲用于故障診斷 的電網運行參數，然后進行故障類型診斷，鑒別是單相接地故障、PT熔斷、鐵 磁諧振、消弧線圈諧振過電壓、或是試驗引起的中性點過電壓擾動，對是接地 故障的進行選線；

所述的故障類型診斷采用如下診斷方法：

第一步：分別對中性點電壓、A相對地電壓、B相對地電壓、C相對地電壓 計算諧波含量，形成周波諧波函數λ_O(n)、λ_A(n)、λ_B(n)、λ_C(n)，表示第n個周 波的諧波含量，下標O、A、B、C分別表示中性點、A、B、C各相；

第二步：分別對中性點電壓、A相對地電壓、B相對地電壓、C相對地電壓 計算幅值，形成周波幅值函數A′_O(n)、A′_A(n)、A′_B(n)、A′_C(n)，表示第n個周 波的幅值，下標O、A、B、C分別表示中性點、A、B、C各相；

第三步：對周波諧波函數λ_O(n)、λ_A(n)、λ_B(n)、λ_C(n)進行差分運算分別得到 k_O(n)、k_A(n)、k_B(n)、k_C(n)；對周波幅值函數A′_O(n)、A′_A(n)、A′_B(n)、A′_C(n)也 進行差分運算分別得到W_O(n)、W_A(n)、W_B(n)、W_C(n)；構造電壓趨勢函數 ψ[W_O(n)、W_A(n)、W_B(n)、W_C(n)]，表征電壓變化趨勢；構造諧波趨勢函數Φ[k_O(n)、 k_A(n)、k_B(n)、k_C(n)]，表征電壓諧波變化趨勢；下標O、A、B、C分別表示中 性點、A、B、C各相；以上四類函數統稱為故障電壓描述函數；

第四步：根據上述故障電壓描述函數進行故障辨識：

單相接地故障特點：一相降低，兩相升高；或者是一相有降低的變化趨勢， 兩相有升高的變化趨勢，非故障相電壓不超過線電壓；

PT熔斷：必定存在穩態，其中一相電壓為0，另外兩相電壓仍為相電壓幅 值；

鐵磁諧振：一相降低，兩相升高且非故障相電壓超過線電壓，中性點電壓 超過100V，諧波含量高；

消弧線圈諧振過電壓：諧振頻率在一定失諧度存在的情況下為靠近工頻或 者在全補償情況下為等于工頻，不存在高頻分量或者明顯的低頻分量，即|Φ (n)|＜c，c為設定閾值；

試驗引起的中性點過電壓擾動：三相電壓中，沒有故障相，或者三相電壓 因為存在直流而偏移。

2.根據權利要求1所述的小電流接地電網單相接地故障診斷方法，其特 征在于，所述的電網運行參數包括A相對地電壓、B相對地電壓、C相對地電 壓、中性點電壓、當經消弧線圈接地時的中性點電流以及各支路零序電流在電 網運行期間的穩態參數和暫態參數；其中穩態參數指在兩次暫態波形之間各信 號基波的平均幅值以及暫態波形前后各信號基波的幅值和相角；暫態參數是指 系統由穩態到暫態又到穩態的錄波數據，該數據采樣率應大于5kb/s。

3.根據權利要求2所述的小電流接地電網單相接地故障診斷方法，其特征 在于，以大于5kb/s的采樣率實時同步連續采集電網信號，當連續N個中性點電 壓瞬時值的平均值超過預設閾值U_zd時，捕獲電網暫態波形，這里N是預設值； 在中性點電壓正常時，利用傅立葉變換計算各信號的工頻幅值，并求取平均值。