[發明專利]一種基于全系統接地故障信息的小電流接地選線方法

有效

• 申請號: 201410836003.9
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104535883A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 董杰;李繼晟;朱啟晨;耿勇齊;戴晨翔;蘇艷輝;秦應力;黃少鋒;屠黎明;唐志遠
• 申請（專利權）人: 北京四方繼保自動化股份有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02
• 代理公司: 北京金闕華進專利事務所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

技術領域

本發明屬于繼電保護技術領域，具體涉及一種小電流接地選線方法。

背景技術

我國3～66kV中壓電網的中性點一般采用不接地或經消弧線圈接地方式。當發生單相接地故障時，流過故障點的電流很小，故稱為小電流接地系統。小電流接地系統發生單相接地故障時，仍能保證線電壓的對稱性，且故障電流較小，不影響對負荷連續供電，故不必立即跳閘。電力系統運行規程規定可繼續運行1～2小時。但當發生單相接地故障時，非故障相電壓升高倍，長時間運行易使故障發展成兩點或多點接地短路，弧光接地還會引起全系統過電壓，進而損壞設備，危害系統安全運行。另外，有些應用場合，例如煤礦的井下變電所，為防止弧光接地時引起瓦斯爆炸，要求單相接地故障時，必須立即跳閘。因此，單相接地故障發生后，必須及時找到故障線路予以切除。

小電流接地系統查找接地故障線路的方法，一般稱為單相接地故障選線，或小電流選線，或小電流接地選線，是一直以來的研究熱點問題之一[1][2]。但以往的研究主要集中于單個變電所內各條支路中選出接地故障線路的方法，從整個系統的角度進行研究的很少。

事實上，3～66kV中壓電網往往不是由單一一個變電所組成，而往往是由若干個變電所組成，各變電所多采用級聯方式供電，如圖1所示。當系統中某個變電所內的某支路發生單相接地故障時，安裝于各個變電所內的小電流接地選線裝置都會啟動。如果選線正確的話，各個變電所內的小電流接地選線裝置會報本變電所內流過接地故障電流的線路接地。以圖1為例，L113線路單相接地時，變電所111會報L113接地，變電所11會報L11線路接地，變電所1會報L1線路接地。如果接地故障電流沒有從本變電所流過，則小電流接地選線裝置會報系統接地。這樣，當系統發生單相接地故障時，會有多個變電所報本變電所某線路接地。因此，必須人工進行干預才能正確判斷出是哪個線路接地。對于那些要求單相接地立即跳閘的應用場合，如果各個變電所自行動作跳閘，會造成大面積停電，大大地擴大了事故范圍。

【參考文獻】：

[1].郭清滔，吳田.小電流接地系統故障選線方法綜述[J]，電力系統保護與控制，2010,38(2),146-152；

[2].徐丙垠,薛永端,李天,咸日常.小電流接地故障選線技術綜述[J].電力設備,2005,6(4):1～7。

發明內容

為解決現有技術存在的上述問題，本發明提出了一種基于全系統接地故障信息的小電流接地選線方法，利用系統中各個變電所的母線零序電壓、各支路的穩態零序電流和暫態零序電流，根據接地故障電流流通路徑、幅值、方向來進行綜合判斷，從而能正確、快速地判斷出接地故障線路，為快速處理事故、隔離故障線路提供了依據，無需人工干預。

本發明具體采用以下技術方案：

一種基于全系統接地故障信息的小電流接地選線方法，其特征在于：

采集小電流接地系統中各個變電所的母線零序電壓、各支路的穩態零序電流和暫態零序電流，根據接地故障電流流通路徑、幅值、方向綜合判斷出接地故障線路。

一種基于全系統接地故障信息的小電流接地選線方法，其特征在于，該方法按以下步驟進行：

步驟1，實時同步采集小電流接地系統全系統各個變電所的母線零序電壓、所有饋線的零序電流、各個變電所的進線零序電流；

步驟2，利用零序電壓判據，判斷系統是否接地，當系統發生接地故障后，執行以下步驟；

步驟3，滿足以下條件之一的變電所，判為接地故障電流流經變電所：

3.1本變電所母線上各個饋線支路(以下簡稱支路)的穩態零序電流之和與進線處的穩態零序電流的差值大于零序電流設定值I0_bus.set；

3.2本變電所各饋線支路中，如果存在一條饋線支路，其在接地故障發生后的瞬間的暫態零序電流方向與其他饋線支路的暫態零序電流方向不同，且與進線處的暫態零序電流方向相同；

步驟4，滿足下列條件之一的饋線支路，判為接地故障電流流經支路：

4.1本饋線支路穩態零序電流幅值在本支路所屬母線上各個支路中按從大到小排序位于前三，且其方向與其他支路穩態零序電流方向相反；

4.2本支路暫態零序電流在接地故障發生后的瞬間，其方向與本支路所屬母線上其他支路的方向相反；

步驟5，滿足下列所有條件的支路判為接地支路：

5.1本支路是接地故障電流流經支路；

5.2本支路所在的變電所是接地故障電流流經變電所；

5.3為本支路供電的上級各級變電所，均為接地故障電流流經變電所；