[發明專利]一種分區式配電網單相過渡電阻接地故障選相法

有效

• 申請號: 201610106490.2
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105738767B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 李政洋;李景祿
• 申請（專利權）人: 李景祿
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 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接地故障處理領域，主要用于配電網發生單相過渡電阻接地時故障相的判別。

背景技術

配電網發生單相接地故障時，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，二種是高阻接地故障。用快速開關對配電網單相接地故障的處理，是把故障相對地合閘，轉移故障電流，鉗制故障電位，快速處理配電網單相接地故障。首先要解決的是確定故障相的問題，常用的方法是認定三相電壓中幅值最低的相為接地故障相，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，而在配電網單相經過渡電阻接地時，特別是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選定電壓最低的相為接地故障相，可能會選錯相，如用快速單相接地開關把故障相對地合閘，會造成相間短路。因短路點在變電站，對變壓器會造成嚴重的短路沖擊。因此，快速開關對配電網單相接地故障的處理時，在配電網經過度電阻接地的情況下，精準判定故障相，對于確保不會使快速單相接地開關合錯相是非常重要的。

發明內容

針對配電網經過度電阻接地，提出一種基于中性點位移電壓和三相電壓幅值為基礎的分區式配電網單相過渡電阻接地故障選相法，該選相方法以相電壓的幅值為特征約束條件，根據中性點電壓的大小來確定選相方式，從而確定具體的選相方法。

系統正常運行時，由于三相對地參數不對稱，中性點位會發生偏移，稱之為中性點不對稱電壓，為了不影響系統的正常運行，要求將中性點不平衡電壓控制在一定范圍內，即。在系統發生單相接地時，中性點電壓會產生位移，稱為中性點位移電壓，用表示。系統發生單相接地時中性點位移電壓會達到一個門檻值，這個門檻值稱為單相接地故障啟動電壓，以表示。根據電網的不對稱差異，單相接地故障啟動電壓可有不同的設置，一般，只有當中性點位移電壓時才進入故障處理。對的部分不需要進行故障處理和故障選相。因系統中性點位移電壓與接地點過渡阻抗密切相關，只需要確定一特征約束條件，即可以求得以確定的中性點電壓來代替過渡阻抗臨界值，以相電壓的幅值差作為特征值進行選相。要保證選相的準確率，首先要保證相電壓之間的差異足夠大，因此，選取相電壓之間的差值作為特征約束條件。

令，，當過渡阻抗值為零時，的值最大值，等于線電壓；隨著過渡阻抗逐漸增大，值逐漸減小，當時（為故障相電壓等于非故障相電壓的臨界阻抗），此時，，即故障相電壓等于另外的一相非故障相的電壓。當后，隨的增大由零逐漸上升，但其數值都較小。在過渡電阻值為零時，有最小值，即，對應理想金屬性接地情況下，兩非故障相電壓相等且等于線電壓。隨著過渡阻抗的逐漸增大，由零逐漸上升，當過渡阻抗值時，有，滿足特征約束條件，此時的阻抗即為高阻接地時的臨界阻抗，所對應的中性點位移電壓為為為高阻接地與低阻接地的臨界分區值。應用電網中性點高阻接地位移電壓臨界值和故障時中性點啟動電壓將系統接地的故障區域劃分為低阻接地故障區和高阻接地故障區。在低阻接地故障區，，故障點接地過渡阻抗值較小，特征約束條件滿足：，用相電壓比幅法確定三相電壓幅值中最小者為接地故障相，且辨識度高，準確性好；在高阻接地故障區，，故障點處過渡阻抗值相對較大，特征約束條件滿足：，時經研究發現：此時的故障相為三相電壓幅值最高相的下一相（正序法），因而在查找接地故障相時，應首先比較找出三相當中相電壓幅值最高的相，按正序方法判定相電壓幅值最高相的下一相為故障相。

本發明具有下述優點：

1、該方法采用相電壓的幅值差作為特征約束條件，根據中性點電壓的大小把系統接地的故障區域劃分為低阻接地故障區和高阻接地故障區，針對不同的故障區選用不同的故障選相方法具有辨識度高，準確性好的特點。

2、該方法以中性點位移電壓為依據，不必測量過渡阻抗，同時也避免系統容量的變化對選相判據造成的影響。

3、該方法的選相結果經過大量的試驗進行了驗證，證明方法正確、數據真實可信，為高阻接地故障進行選相提供了很好的依據。

附圖說明

圖1為配電網單相接地故障智能處理裝置的原理結構圖。

具體實施方式