[發明專利]小電流接地系統中單相接地故障與諧振過電壓故障的判別方法

無效

• 申請號: 201010283372.1
• 申請日: 2010-09-16
• 公開（公告）號: CN102004205A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 羅軍川
• 申請（專利權）人: 廣元電業局
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/08
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍

技術領域

本發明涉及電力設備接地系統故障判別方法，特別是小電流接地系統中單相接地故障和諧振過電壓故障的判別方法。

背景技術

小電流接地系統在發生單相接地和諧振狀態時，都表現為零序電壓升高，系統三相電壓不平衡，有接地信號發生，現象非常相似。因此，使電力運行調度人員錯誤判斷故障類型。而導致相應的錯誤處理，嚴重危及電網安全運行。

發明內容

本發明的目的是提供一種小電流接地系統中單相接地故障與諧振過電壓故障的判別方法，以準確判定故障類型，到底是單相接地故障還是諧振過電壓故障。

本發明的的目的是這樣實現的：一種小電流接地系統中單相接地故障與諧振過電壓故障的判別方法，其判別方法如下：

所述單相接地故障表現為：

根據接地狀況的不同，接地又分為金屬性接地和非金屬性接地：瓷瓶、避雷器擊穿，配電變壓器繞組絕緣擊穿類一相金屬性短路接地時，相電壓特征是故障相電壓為零，非故障相電壓升高至線電壓，中性點位移電壓為相電壓，開口三角繞組電壓等于100V；經電弧、樹竹、高電阻、過渡電阻類一相非金屬性短路接地時，相電壓特征是故障相電壓低，大于零而小于相電壓，非故障相對地電壓升高，大于相電壓而小于線電壓，開口三角繞組電壓小于100V；隨著過渡電阻的變化，各相電壓發生較大幅度的波動，有時超過線電壓。非接地的兩相電壓一般不相等；

諧振過電壓故障表現為：

根據諧振頻率的不同，諧振又分為基波諧振、高頻諧振和低頻諧振；

基波諧振：過電壓一般小于等于3倍相電壓，一相電壓降低但不為0，另兩相電壓升高大于線電壓，中性點位移到電壓三角形外，PT開口三角繞組電壓大于100V，發出接地信號；PT為電磁式電壓互感器；

高頻諧振：過電壓一般小于等于3.5倍相電壓，三相對地電壓同時升高，大于線電壓，中性點位移到電壓三角形外，PT開口三角繞組電壓大于100V，發出接地信號；

低頻諧振：過電壓一般小于等于2倍相電壓，三相對地電壓依相序輪流升高，產生低頻擺動現象，中性點位移在電壓三角形內，PT開口三角繞組電壓一般小于100V，發出接地信號；

上述諧振過電壓故障與單相接地故障的判別方法為：系統發生單相接地時，接地相電壓降低，非接地相電壓升高；若接地點為金屬性直接接地，接地相電壓為0，其他兩相升高為線電壓，PT開口三角繞組安裝的消諧燈亮度很高，超過額定電壓下亮度的10％；諧振發生時，三相電壓會超過線電壓，三相電壓無規律變化，消諧燈隨諧振程度不同而亮度不同；若相電壓有兩相升高很多，超過線電壓，PT開口三角繞組電壓大于30V，或消弧線圈上無電流，則判定為諧振；若一相電壓降低，另兩相電壓升高不超過線電壓且線電壓正常，可判定為系統單相接地；電壓表有低頻無規律擺動現象可判定為諧振。

本發明的有益效果是：

1、通過測定相電壓、線電壓的值及其變化，和PT三角繞組電壓以及PT開口三角繞組消諧燈的亮度變化，能準確快速判定故障類型，究竟是單相接地故障還是諧振過電壓故障。

2、本發明根據電網系統電壓波動規律，提出了單相接地故障和諧振過電壓故障的判別方法，對判別小電流系統常見故障類型簡單易行，準確可靠，方便實用。本發明有利于電網調度人員在電壓波動時，迅速準確判斷故障所在，從而快速處理故障。有力保障了電網的安全運行。

具體實施方式

為了使運行調度人員在系統發生電壓波動時能夠根據電壓波動規律，準確判斷故障類型，快速處理故障，保障電網安全運行，下面分別就諧振過電壓、單相接地和線路斷線等常見故障的不同表征，歸類分析如下：

故障特征：

1、單相接地故障

根據接地狀況的不同，接地又分為金屬性接地和非金屬性接地。一相金屬性(如瓷瓶、避雷器擊穿，配電變壓器繞組絕緣擊穿等)短路接地時，相電壓特征是故障相電壓為零，非故障相電壓升高至線電壓，中性點位移電壓為相電壓，開口三角繞組電壓等于100V；一相非金屬性(經過渡電阻，如電弧、樹竹、高電阻等)短路接地時，相電壓特征是故障相電壓低，大于零而小于相電壓，非故障相對地電壓升高，大于相電壓而小于線電壓，開口三角繞組電壓小于100V。隨著過渡電阻的變化，各相電壓發生較大幅度的波動，有時超過線電壓。非接地的兩相電壓一般不相等。

2、諧振過電壓

根據諧振頻率的不同，諧振又分為基波諧振、高頻諧振和低頻諧振。