[發(fā)明專利]一種基于零序電流極性比較的諧振接地系統(tǒng)選線方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210469559.X
• 申請(qǐng)日: 2012-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN102944806A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛永端;張秋鳳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): G01R31/02
• 分類號(hào): G01R31/02
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種小電流接地故障選線方法，適用于諧振接地系統(tǒng)，屬于配電網(wǎng)故障檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國6～35kV中壓配電網(wǎng)多采用小電流接地方式，為了城市美觀方便及特殊地形的需要使電纜鋪設(shè)范圍越來越廣，所以系統(tǒng)對(duì)地電容電流日益增大，促使諧振接地電網(wǎng)所占的比重越來越大。

諧振接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，消弧線圈的電感與系統(tǒng)對(duì)地電容構(gòu)成并聯(lián)諧振回路，使系統(tǒng)零序阻抗接近無限大，消弧線圈提供的電感電流補(bǔ)償了系統(tǒng)電容電流，使流過接地點(diǎn)的殘流很小。由于故障點(diǎn)的電流很小，而且三相之間的線電壓仍然保持對(duì)稱，對(duì)負(fù)荷的供電沒有影響，因此，在一般情況下都允許繼續(xù)運(yùn)行1~2h，而不必立即跳閘，這也是諧振接地系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)。但是在單相接地以后，非故障相電壓顯著升高，間歇性電弧故障還會(huì)引起全系統(tǒng)的過電壓，這些都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的絕緣造成嚴(yán)重威脅，長時(shí)間運(yùn)行可能導(dǎo)致故障進(jìn)一步擴(kuò)大為兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地短路，破壞系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此必須及時(shí)找到故障線路予以切除，但是，諧振接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，故障線路上的穩(wěn)態(tài)零序電流較小，這曾給故障選線帶來了極大困難。

為解決諧振接地系統(tǒng)故障選線這一難題，許多學(xué)者進(jìn)行了大量的研究，提出了多種選線方法，研制出了選線裝置并投入現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。選線方法按照所用信號(hào)的來源分為主動(dòng)法和被動(dòng)法兩大類。主動(dòng)式選線方法有注入信號(hào)法、中電阻法、殘流增量法、小擾動(dòng)法等；被動(dòng)式選線方法有諧波法、有功分量法、首半波法、新型暫態(tài)法等。其中基于穩(wěn)態(tài)信息的被動(dòng)式選線方法檢測(cè)可靠性較低，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)需求；而注入信號(hào)法、小擾動(dòng)法、中電阻法等主動(dòng)式選線方法，以及作為被動(dòng)式選線方式的暫態(tài)法，其選線原理和裝置已經(jīng)能夠基本滿足現(xiàn)場(chǎng)需求。但由于現(xiàn)場(chǎng)零序電壓、零序電流信號(hào)接線的復(fù)雜性和運(yùn)行管理方式不夠完善，使其使用效果還不能充分發(fā)揮。實(shí)踐證明：以中電阻法為代表的主動(dòng)式選線方法和基于暫態(tài)信息的被動(dòng)式選線方法最具發(fā)展?jié)摿Α?duì)于穩(wěn)定性接地故障，中電阻法效果較為理想；而暫態(tài)選線法則在處理間歇性接地故障、弧光接地故障中成功率更高。綜合來看，暫態(tài)法在保持高選線成功率的基礎(chǔ)上，在系統(tǒng)安全性、經(jīng)濟(jì)適用性等方面具有更為明顯的優(yōu)勢(shì)。

暫態(tài)電流極性比較選線法是選擇3個(gè)以上暫態(tài)零序電流幅值最大線路來比較它們之間的極性關(guān)系，極性與其他線路不同的為故障線路，所有線路極性均相同時(shí)為母線接地故障。該方法依賴TA極性，而現(xiàn)場(chǎng)易出現(xiàn)電壓互感器（TV），TA極性反接，或在一些TV，TA極性并不清楚的老站，使得暫態(tài)極性比較選線法出現(xiàn)誤選，進(jìn)一步如果誤跳將影響系統(tǒng)供電的持續(xù)性和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有諧振接地系統(tǒng)中TV，TA極性反接造成暫態(tài)電流極性比較選線法出現(xiàn)誤選的問題，提供一種基于零序電流暫態(tài)分量和工頻分量極性的諧振接地系統(tǒng)故障選線方法。本發(fā)明選線方法不依賴TV，TA極性，可有效地避免因TV，TA極性反接而造成的誤選，適應(yīng)性更強(qiáng)且選線更可靠。

其技術(shù)解決方案是：

一種基于零序電流暫態(tài)分量和工頻分量極性的諧振接地系統(tǒng)故障選線方法，在線采集零序電壓，當(dāng)零序電壓幅值超過定值U_0set時(shí)，則說明系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，進(jìn)而執(zhí)行以下步驟進(jìn)行選線：

a選取暫態(tài)零序電流幅值最大的n條線路，作為故障線路候選線路，n大于等于3；

b在故障候選線路中任選一條線路作為基準(zhǔn)線路；

c比較基準(zhǔn)線路與其他所有故障候選線路在特征頻段內(nèi)的零序電流暫態(tài)分量間的極性關(guān)系；

d比較基準(zhǔn)線路與其他所有故障候選線路零序電流工頻分量間的極性關(guān)系；

e逐次比較基準(zhǔn)線路與其他每條故障候選線路在特征頻段內(nèi)的零序電流暫態(tài)分量間的極性關(guān)系與工頻分量間的極性關(guān)系的一致性，其中當(dāng)兩線路零序電流暫態(tài)分量極性相同、工頻分量極性相同，或者零序電流暫態(tài)分量極性相反、工頻分量極性相反時(shí)為兩線路暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)工頻電流極性一致，否則為極性不一致；若基準(zhǔn)線路與其他所有故障候選線路的暫態(tài)分量和工頻分量極性關(guān)系不一致，則基準(zhǔn)線路為故障線路，若基準(zhǔn)線路與其中一條候選線路極性關(guān)系不一致而與其他候選線路極性關(guān)系一致，則與基準(zhǔn)線路極性關(guān)系不一致的故障候選線路為故障線路，若基準(zhǔn)線路與其他所有故障候選線路極性關(guān)系均一致，則為母線接地故障。

上述步驟c包括步驟：