[發明專利]一種單相接地故障的自動一體化處理方法

無效

• 申請號: 201310139005.8
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN103219721A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 王乃盾;任麗佳;周鳴;范順康;錢耀興
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;上海市電力公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 蔡海淳

技術領域

本發明屬變電站緊急保護裝置領域，尤其涉及一種用于單相接地故障的處理方法。

背景技術

配電網中性點接地方式的選擇與電力系統安全和運行可靠性、經濟性密切相關，是城網和農網建設中必須關注的問題。

接地方式的選擇既要考慮當時配電網的結構和設備，還受接地設備技術水平的制約。

目前，配電網中性點接地方式有消弧線圈接地和小電阻接地兩種模式，兩種模式各有優缺點，其中：消弧線圈接地方式能減小接地電流，減低弧光過壓發生的概率，但缺點是接地時間過長，系統工頻過壓長期存在，難以隔離故障線路；小電阻接地方式通過產生大電流信號，能準確跳開故障線路，但其對瞬時性接地故障和永久性接地故障一律實行跳閘，跳閘率高，降低了系統供電可靠性。

消弧線圈接地方式能自動消除瞬時性單相接地故障，具有減少跳閘次數、降低接地故障電流的優點，但由于不能切除非瞬時性單相接地故障，整個配電系統須承受較長時間（2小時）的工頻過電壓（線電壓），因此對設備的絕緣水平要求高，這對配電系統設備（尤其對于某些進口設備，如電纜）是不利的；同時單相接地故障的長時間存在也不利于設備及人身安全。而且傳統消弧線圈接地系統里面的故障選線，一直是一個技術難題。多年來配網實際選線準確率較低，利用人工拉路的方法去尋找排除接地故障，耗時耗力，效率低甚至還忙中出錯，影響設備和人身安全。

小電阻接地方式可避免配電系統出現長時間工頻過電壓的問題，對設備絕緣要求相對較低，不足之處在于系統中任何單相接地故障都跳閘，尤其是對于架空與電纜混合線路跳閘率過高，降低了供電可靠性。

因此，這兩種接地方式都各有利弊，只能適用于一定的條件。尤其隨著上海市北供電公司配電網的容量越來越大、對配電網的可靠性要求越來越高、對人身和設備安全要求更高，迫切需要尋求一種更為完善的接地方式。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種單相接地故障的自動一體化處理方法，其將可控電抗器和小電阻兩種接地設備綜合起來考慮，對單相接地中的瞬時接地和永久性接地進行區分對待，分別采取不同的措施，避免了原來單一處理模式的弊端，既保證對永久性接地故障的迅速準確隔離，避免系統工頻過壓長期存在導致事故進一步擴大，又能對瞬時性接地故障進行精確補償使其自行消失，無需跳閘，提高了系統的安全性與可靠性。

本發明的技術方案是：提供一種單相接地故障的自動一體化處理方法，其特征是：

A、在變電站接地回路上設置可控電抗器和小電阻，其所述的可控電抗器帶有自動控制裝置，用以控制可控電抗器輸出補償電流；其所述的小電阻通過高壓開關與變電站接地回路串接，用以控制小電阻的投入或切除；

B、當配電網發生接地故障時，根據已測量的電網電容電流值計算出需要補償的電感電流，然后控制可控電抗器輸出補償電流；

C、對單相接地故障的持續時間進行測量和記錄；

D、若單相接地故障的持續時間短于設定時間，則判定其為瞬時接地；

E、若單相接地故障的持續時間長于設定時間，則判定其為永久性接地；

F、對單相接地中的瞬時接地和永久性接地進行區分對待，分別采取第一處理措施或第二處理措施；

G、通過區分單相接地中的瞬時接地和永久性接地，采用不同的處理措施，既保證對永久性接地故障的迅速準確隔離，避免系統工頻過壓長期存在導致事故進一步擴大，又能對瞬時性接地故障進行精確補償使其自行消失，無需跳閘，提高了系統的安全性與可靠性。

具體的，其所述的設定時間為10秒。

進一步的，其所述的第一處理措施包括下列步驟：

根據已測量的電網電容電流值計算出需要補償的電感電流，然后控制可控電抗器輸出補償電流；

瞬時性接地故障由電感電流補償后，電弧熄滅接地故障自動消除恢復正常狀態，以避免出現小電阻接地方式中一有故障立刻跳閘使得線路跳閘率高的情況。

進一步的，其所述的第二處理措施包括下列步驟：

當接地持續時間超過10s后，自動閉合高壓開關投入小電阻，使饋線保護動作，靠開關跳閘切除故障線路；

投入小電阻后，可控電抗器自動退出補償，當故障線路隔離后，系統恢復正常運行，控制裝置自動斷開退出小電阻。

在投入所述的小電阻后，可控電抗器自動退出補償；當故障線路隔離后，系統恢復正常運行，高壓開關自動斷開小電阻。