[發明專利]一種配電網單相過渡電阻接地故障的動態處理方法

有效

• 申請號: 201510441421.2
• 申請日: 2015-07-25
• 公開（公告）號: CN105119257B
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 李政洋;李景祿
• 申請（專利權）人: 李景祿
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明為配電網單相過渡電阻接地故障處理領域，主要用于配電網發生單相接地故障的判斷與動態處理。

背景技術

配電網的單相接地故障由于故障點對地存在電阻，可以分為兩種情況：一種是低阻接地故障或金屬性接地故障，另一種是高阻接地故障。對配電網單相接地故障的處理，應用配電網單相接地故障智能處理裝置在配電網發生單相接地故障時，首先選出故障相，應用快速單相接地開關把故障相對地合閘，把故障點的故障電流轉移，鉗制故障點的電位為零，此時不但可以保證故障點的安全，還有利于故障點的絕緣恢復，是一種很好的處理方式。但是這種方法只適用于金屬性接地或低阻接地故障，因為只有在金屬性接地或低阻接地故障時，故障相的相電壓才是三相中最低的，可以采用相電壓比幅法選相方式確定接地故障相。在配電網單相經高阻接地時，當接地點的對地電阻達到一定值時，故障相的電壓可能不再是三相當中最低的，此時若仍采用相電壓比幅法選相方式確定電壓最低的相為接地故障相，用快速單相接地開關把故障相對地合閘，可能會造成相間短路，且短路點在變電站，對變壓器會造成嚴重的短路電流沖擊。因而對配電網經過渡電阻接地故障在什么情況下，才能采用相電壓比幅法確定接地故障相，用快速單相接地開關把故障相對地合閘的方式處理故障是非常重要的。另外，高阻單相接地故障，隨故障的持續，故障點由于接地電弧的作用，故障點的過渡電阻會發生變化，一般會由高阻接地變為低阻接地，因而對高阻接地如何處理，特別是如何跟蹤故障點過渡電阻的動態變化，采取相應的處理措施是非常重要的。

發明內容

針對上述問題，我們首先研究了中性點不接地系統發生單相接地故障時中性點位移電壓與故障點過渡電阻的關系，一般認為發生單相接地時，接地相的相電壓降低，但這只適用金屬性接地或低阻接地，在高阻接地時會出現非故障相電壓低于故障相的情況，設C相經過渡電阻R接地，C_A=C_B=C_C=C，過渡電阻為R

有

，

中性點電壓值為

（1）

其中

三相電壓分別為

（2）

由式（1）和式（2）可得：發生單相接地故障時，中性點電壓及三相電壓均與故障時的對地過渡電阻相關，還與電網的對地電容有關，為了得到高阻接地時出現的非故障相電壓低于故障相的的臨界值可以通過模擬試驗的方法獲得，其方法為：

把配電網單相接地故障智能處理裝置接入配電真值實驗網，如圖2所示，該配電真值模擬試驗網可以模擬配電網的故障運行狀態，在配電真值實驗網三相對地接入對地電容，模擬電網對地電容。在配電真值實驗網升壓到額定電壓后，通過開關對地投入單相接地可調電阻R來模擬配電網單相過渡電阻接地。通過改變接地R阻值大小來模擬配電網單相過渡電阻不同的阻值，模擬試驗故障點接地電阻值對三相電壓的影響和對中性點位移電壓的影響。逐步把配電網單相過渡電阻從低阻值增大到高阻值，檢測三相電壓和中性點位移電壓值的變化規律，直到出現接地相的相電壓與不接地相的相電壓相等或相近時，此時對應的中性點的位移電壓即為高阻接地時中性點位移電壓的臨界值。然后改變電網的對地電容重復上述試驗，即可得出電網不同電容電流時（如：I_c=30A、40A、50A、60A、70A、80A、90A…時），不同的過渡電阻對應的中性點位移電壓的臨界值。

當配電網單相接地故障智能處理裝置在配電網運行時，首先通過主控制處理單元（1）對電網電容電流進行實時跟蹤測量，確定其對應的中性點位移電壓的臨界值。當主控制處理單元（1）檢測到電網中性點位移電壓異常時，首先比較電網中性點位移電壓的大小，當，則判斷為低阻接地故障，此時接地故障相的相電壓較其他兩相電壓低，可以采用相電壓比幅法確定接地故障相，應用故障電流轉移單元中的快速單相接地開關對地合閘轉移故障點電流，鉗制故障點電位的方法處理單相接地故障。即由前述實驗室試驗的方法獲得的。如時，則為高阻接地故障，此時，接地相的相電壓不一定為最低，不能采用相電壓比幅法選相方式確定接地故障相，不能采用故障電流轉移單元中的快速單相接地開關對地合閘的方法處理單相接地故障，而是直接進入選線處理，并實時檢測配電網中性點位移電壓，跟蹤故障的發展，進行故障動態處理，因為隨著故障點電弧的持續，故障點對地電阻會動態變化，一般會由高阻接地向低阻接地變化，一旦故障發展，出現時，則立即采用相電壓比幅法選相方式確定接地故障相，啟動故障電流轉移單元把接地相的接地開關對地合閘轉移故障點電流，處理配電網單相接地故障。