[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

技術領域

本發明涉及一種故障診斷方法，尤其涉及一種充分利用小電流接地電網完 整的暫態和穩態信息的單相接地故障診斷方法。

背景技術

在中壓配電網中，單相接地故障占總故障的80％以上，當單相接地故障發 生時，準確的選擇接地線路對電網的運營管理意義重大。

在現有技術中，通常根據電網中性點電壓升高來判斷是否發生接地故障， 但實際上使中性點電壓升高的原因有多種，不一定是發生了單相接地，因此當 中性點電壓超限后，先進行故障類型的辨識非常重要，只有判定是單相接地故 障的，選線才有意義；另外，目前的選線方法無法適應單相接地故障的復雜性， 只能在特定情形下得出正確結果，這些方法在電網中的應用效果不理想就是明 證；所以只有系統的分門別類的逐層進行故障辨識，并充分利用在故障發生時， 電網由穩態到暫態再到穩態的完整過程信息，才能確保故障診斷和選線的準確 率。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的不足，提出一種全面利用電網 運行信息，全面利用多種故障辨識算法，系統的分門別類的逐層進行辨識的診斷方法。 該方法不僅能辨識永久性故障，也能辨識瞬間故障；不僅適用于中性點不接地系統， 也適用于中性點經消弧線圈接地的系統，同時適應于消弧線圈補償失敗的情況；不 僅能辨識單相接地故障，還可以辨識PT熔斷、鐵磁諧振、消弧線圈諧振過電壓、試驗 引起的中性點過電壓擾動。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

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、 中性點對地電壓、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。

以5kb/s以上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閥值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。

所述的故障類型診斷采用如下診斷方法：

第一步：分別對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_A(n)、λ_B(n)、λ_C(n)，表示第n個周波的諧波含量，下標 表示A、B、C各相；

第二步：分別對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_A′(n)、A_B′(n)、A_C′(n)，表示第n個周波的幅值，下標表示A、 B、C各相；

第三步：對周波諧波函數λ_A(n)、λ_B(n)、λ_C(n)進行差分運算分別得到 k_A(n)、k_B(n)、k_C(n)；對周波幅值函數A_A′(n)、A_B′(n)、A_C′(n)也進行差分運算分 別得到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Ф[k_o(n)、k_A(n)、k_B(n)、k_C(n)]，表征 電壓諧波變化趨勢；下標表示中性點、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