[發(fā)明專利]基于分界開關(guān)工頻零序電壓電流的小電流接地故障分界法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410124970.2
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103901322A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李天友;徐丙垠;薛永端;李偉新;陳敏維
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司廈門供電公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院;山東理工大學(xué)
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域，涉及一種小電流接地系統(tǒng)的單相接地故障檢測與隔離方法，特別是一種基于分界開關(guān)工頻零序電壓電流的小電流接地故障分界法。

背景技術(shù)

中壓配電線路按區(qū)段可分屬供電公司和用戶，故障后需要盡快確定故障位于用戶側(cè)還是系統(tǒng)側(cè)，以明確供電公司和用戶的巡線和檢修責(zé)任。通過配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)雖然可以實現(xiàn)故障分段定位，但由于投資原因一般僅對主干線路分段，仍不能滿足上述要求。此外，統(tǒng)計結(jié)果表明，相當(dāng)一部分故障（可能高達(dá)30%）是發(fā)生在用戶線路或設(shè)備上的。當(dāng)用戶所屬線路或設(shè)備發(fā)生故障時，如果處理不當(dāng)，將使整條配電線路停電，擴(kuò)大停電范圍，影響非故障用戶的正常供電，并引起供電公司和非故障用戶之間的責(zé)任糾紛。

分界開關(guān)是將線路分段開關(guān)和微機(jī)保護(hù)測控以及通信融為一體的裝置。分界開關(guān)安裝在中壓線路的T接分支或末端，是供電公司和用戶劃分中壓配電線路不同管轄范圍的分界點。接地故障分界技術(shù)，是指檢測用戶側(cè)發(fā)生的接地故障并告警，在必要時自動或人工隔離故障區(qū)段。通過接地故障分界技術(shù)可以進(jìn)一步縮小故障區(qū)段、加快故障處理速度，減少可能引起的非故障用戶連帶性事故停電，更重要的是給供電公司和用戶區(qū)分責(zé)任提供了依據(jù)。

現(xiàn)有的小電流接地故障分解技術(shù)主要有：

1、工頻零序電流幅值法。無論是不接地系統(tǒng)還是經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，由于負(fù)荷側(cè)接地時分界開關(guān)處的故障工頻零序電流大于系統(tǒng)側(cè)接地時的故障工頻零序電流，因此可根據(jù)負(fù)荷側(cè)對地電容電流設(shè)定一門檻值，當(dāng)發(fā)生接地故障時，若分界開關(guān)處的工頻零序電流大于門檻值，則判定為負(fù)荷側(cè)故障；若其小于預(yù)設(shè)門檻值，則判定為系統(tǒng)側(cè)故障。

2、工頻零序電壓電流相位比較法。對于能同時獲得零序電壓和零序電流信號的分界開關(guān)，可以利用故障工頻零序電壓和電流間的相位關(guān)系確定故障方向。當(dāng)分界開關(guān)檢測到的工頻零序電流超前工頻零序電壓的相位值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時，判斷為用戶界內(nèi)發(fā)生接地故障，否則為系統(tǒng)側(cè)故障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種當(dāng)發(fā)生小電流接地故障時，能快速準(zhǔn)確的確定故障位于用戶側(cè)還是系統(tǒng)側(cè)，并在必要時人工或自動隔離故障區(qū)域的基于分界開關(guān)工頻零序電壓電流的小電流接地故障分界法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于分界開關(guān)工頻零序電壓電流的小電流接地故障分界法，當(dāng)小電流接地故障位于不同位置時，利用線路分界開關(guān)處工頻零序電壓和工頻零序電流的幅值與相位特征檢測系統(tǒng)故障區(qū)域，其實現(xiàn)過程如下：

步驟S01：設(shè)置故障電流的預(yù)設(shè)門檻值????????????????????????????????????????????????和，且；

步驟S02：發(fā)生小電流接地故障時，將分界開關(guān)處零序電流的幅值與預(yù)設(shè)門檻值和比較；

步驟S03：當(dāng)時，小電流接地故障位于分界開關(guān)下游，判斷為負(fù)荷側(cè)故障；

當(dāng)時，小電流接地故障位于分界開關(guān)上游，判斷為系統(tǒng)側(cè)故障；

當(dāng)時，則引入分界開關(guān)處零序電壓和零序電流的相位關(guān)系作為輔助判據(jù)，并進(jìn)行下一步判斷；

步驟S04：利用分界開關(guān)處零序電壓和零序電流的相位差以及相位判據(jù)比較，判斷故障區(qū)域，具體如下：

當(dāng)時，小電流接地故障位于分界開關(guān)上游，判斷為系統(tǒng)側(cè)故障；

當(dāng)時，小電流接地故障位于分界開關(guān)下游，判斷為負(fù)荷側(cè)故障。

在本發(fā)明實施例中，所述故障電流預(yù)設(shè)門檻值和的設(shè)置方法如下：

，為可靠系數(shù)，為分界開關(guān)下游線路的對地分布電容電流；滿足條件：當(dāng)且分界開關(guān)處零序電流的幅值時，電壓互感器及電流互感器的相位測量誤差均小于5°，并在該條件下任意設(shè)置即可。

在本發(fā)明實施例中，所述零序電壓由分界開關(guān)接有的三相或零序電壓互感器獲取。

在本發(fā)明實施例中，所述零序電流的獲取有直接和間接兩種方式：零序電流的直接獲取方式為由分界開關(guān)接有的零序電流互感器獲取；零序電流的間接獲取方式為通過三相電流合成后獲取，該方式需要通過零序電流突變量方法剔除不平衡電流影響。

在本發(fā)明實施例中，所述分界開關(guān)能夠設(shè)定是否允許自動跳閘。