[發(fā)明專利]小電流接地系統(tǒng)單相接地故障方向判別及處理方法

有效

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• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103760465A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈冬霞
• 申請（專利權(quán)）人: 泉州維盾電氣有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;H02H7/26
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 傅家強

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種小電流接地系統(tǒng)單相接地故障方向判別及處理方法。

背景技術(shù)

我國10kV配電系統(tǒng)采用中性點非直接接地的運行方式（小電流接地系統(tǒng)）—即中性點不接地或中性點經(jīng)消弧線圈接地運行方式居多，在中性點非直接接地運行方式的配電網(wǎng)中，單相接地是一種常見故障，特別是在雨季、大風(fēng)等惡劣天氣條件下，單相接地故障更是頻繁發(fā)生。

小電流接地系統(tǒng)發(fā)生了單相接地故障后，故障相對地電壓降低，非故障兩相的對地相電壓升高，但線電壓卻依然對稱，因而不影響對用戶的連續(xù)供電，系統(tǒng)可運行1～2h，這也是小電流接地系統(tǒng)的最大優(yōu)點；但是，若發(fā)生單相接地故障后電網(wǎng)長時間運行，會嚴重影響變電設(shè)備和配電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行。如何快速確定10kV配電線路單相接地故障的位置并迅速隔離故障，及早恢復(fù)對用戶的供電，對配電網(wǎng)的安全運行起著至關(guān)重要的作用。

目前，國內(nèi)大部分高壓變電站的高壓主變10kV側(cè)中性點大部分都是不接地或消弧線圈接地，一般一個變電站有一段（一般為一臺主變）或兩段母線（一般為兩臺主變），每段10kV母線都裝有一套小電流接地選線系統(tǒng),僅可以在變電站告知是哪條10kV饋線發(fā)生了單相接地故障，然后依靠人工拉閘的方式將整條10kV饋線停電而不是僅該條饋線上的故障區(qū)域停電，以求保證其他沒有發(fā)生單相接地故障的10kV饋線的安全供電，覆蓋一段10kV母線的數(shù)十條饋線。由于在10kV饋電線路上沒有使用帶主干線單相接地故障分界功能的分段開關(guān)，所以判斷主干線上單相接地故障的任務(wù)只能依靠變電站的小電流接地選線裝置。當(dāng)某一條饋線發(fā)生了單相接地故障后，變電站只能依賴安裝于其內(nèi)的小電流接地選線系統(tǒng)進行單相接地故障線路的選擇。根據(jù)小電流選線設(shè)備的實際運行情況，選線準確率基本在40%～60%，也就是說有近一半的單相接地故障在變電站的處理是要依靠人工逐條拉合出線開關(guān)進行，如此不僅會造成發(fā)生的單相接地故障的整條10kV饋線停電而不是該條饋線內(nèi)的某個單相接地故障區(qū)段停電，同時還會造成許多其他非故障10kV饋電線路的無辜短時停電，給廣大用電用戶的正常用電帶來不必要的困擾。即使是小電流接地選線系統(tǒng)選線正確，最好的處理結(jié)果也是人工依據(jù)接地選線裝置的指示，人工分閘整條發(fā)生了單相接地故障的10kV饋線，停電面積大。

國內(nèi)許多地區(qū)都在逐步推廣使用用戶分界開關(guān)或用戶分界斷路器，其目的在于:10kV饋線的用戶分支線上發(fā)生單相接地故障時可以及時從主網(wǎng)自動分離，即分界開關(guān)的負荷側(cè)發(fā)生單相接地故障時不影響主網(wǎng)的正常運行和其他的分支線用戶。但是在實際的應(yīng)用過程中，用戶分界開關(guān)或用戶分界斷路器時常會出現(xiàn)拒動或亂動情況，無法完好地實現(xiàn)使用初衷；另外，用戶分界開關(guān)和分界斷路器無法擔(dān)負起10kV配電網(wǎng)主干線上發(fā)生單相接地故障時的自動故障區(qū)段分離、恢復(fù)非故障區(qū)段正常供電的使命。原因就在于用戶分界開關(guān)或分界斷路器判斷是否出現(xiàn)單相接地故障僅僅是根據(jù)零序電流值的大小這一唯一判據(jù)。因為單相接地故障類型較多，有金屬性接地、弧光接地、高阻接地等，不同的單相接地故障類型零序電流值有很大差異；而用安裝分界開關(guān)或分界斷路器的分支線如果很長亦或也為纜線結(jié)合的線路，則分支線的電容電流可能會與主干線加其他分支線的電容電流相當(dāng)，此時僅根據(jù)零序電流值的大小作為接地方向的判斷是無法保證判斷準確度的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種小電流接地系統(tǒng)單相接地故障方向判別方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的單相接地故障判斷依據(jù)不夠準確、故障發(fā)現(xiàn)較不及時等問題。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

小電流接地系統(tǒng)單相接地故障方向判別方法，其特征在于：包括如下步驟：

a、在小電流接地系統(tǒng)中的某條饋線上裝設(shè)若干臺分段開關(guān)，將饋線分為若干段供電區(qū)段，所述分段開關(guān)內(nèi)置有零序電流檢測器、零序電壓傳感器和智能控制器；

b、零序電流檢測器自動檢測零序電流，測得的零序電流數(shù)據(jù)經(jīng)濾波、隔離處理后傳遞給智能控制器；零序電壓傳感器自動檢測零序電壓，測得的零序電流數(shù)據(jù)經(jīng)降壓、濾波和隔離處理后傳遞給智能控制器；智能控制器對零序電流和零序電壓進行矢量計算和處理，得到零序電流、零序電壓、零序電流超前零序電壓的超前角，并根據(jù)零序電流、零序電壓、零序電流超前零序電壓的超前角判斷單相接地故障發(fā)生的區(qū)段；

c、在不接地系統(tǒng)中，當(dāng)某分段開關(guān)檢測到零序電流大于設(shè)定的門檻值、零序電壓大于設(shè)定的門檻值時，如果零序電流超前零序電壓的超前角為180～270°，則判斷接地故障發(fā)生在該分段開關(guān)的負荷側(cè)；當(dāng)零序電流超前零序電壓的超前角為0～90°時，則判斷接地故障發(fā)生在該分段開關(guān)的電源側(cè)；