[發(fā)明專利]基于零序電壓的配電網(wǎng)單相斷線接地復(fù)故障類型診斷方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710024606.2
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106872852B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王士新;張慧芬;黃壇壇;田質(zhì)廣
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南大學(xué)
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發(fā)明公開了一種基于零序電壓的配電網(wǎng)單相斷線接地復(fù)故障類型診斷方法，通過確定小電流接地方式，設(shè)定零序電壓啟動值；提取發(fā)生斷線時刻前N個周波和故障時刻后N個周波的各相電壓采樣數(shù)據(jù)，經(jīng)FFT與對稱分量算法計算得到故障前故障相電壓與故障后穩(wěn)態(tài)零序電壓相位與基準(zhǔn)函數(shù)的之間的相位差關(guān)系作為判斷依據(jù)；判斷零序電壓是否超過啟動值，如果是則繼續(xù)提取，判斷零序電壓相位與故障前故障相相電壓相位的相位差是否對應(yīng)判據(jù)的負(fù)荷側(cè)接地范圍，如果是，則為單相斷線加負(fù)荷側(cè)接地故障，否則為單相斷線加電源側(cè)接地故障。本發(fā)明有良好的通用性，本發(fā)明適用于各電壓等級的中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地配電網(wǎng)，且偏移角度特性不受電壓等級影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于零序電壓的配電網(wǎng)單相斷線接地復(fù)故障類型診斷方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)一般具有分布面廣、桿塔矮導(dǎo)線細(xì)、走線地理環(huán)境復(fù)雜、易受外力破壞等特點，又暴露在大自然中，受風(fēng)吹、日曬和雷電襲擊，單相斷線接地復(fù)故障時有發(fā)生。過去我國一直采取“重發(fā)、輕供、不管用”的電力建設(shè)發(fā)展模式，配電網(wǎng)建設(shè)嚴(yán)重滯后，普遍存在瓶頸現(xiàn)象，應(yīng)變能力差。我國配電網(wǎng)的中性點運行方式采用中性點不接地方式或經(jīng)消弧線圈接地方式，發(fā)生單相接地故障后不形成短路回路，只有系統(tǒng)分布電容引起的很小的零序電流，而且處于電力系統(tǒng)末梢，重視程度差。單相斷線接地復(fù)故障會使大量電動機缺相運行、發(fā)熱燒毀；此外，帶電導(dǎo)線長時間掉落在地面會導(dǎo)致一系列危險發(fā)生，例如火災(zāi)及人畜傷亡。

相對于對橫向故障的分析，配網(wǎng)縱向故障分析較少，解決方法也不多。對于用零序電壓幅值和相位判斷單相斷線接地復(fù)故障類型的方法鮮有人提及。此技術(shù)所涉及到的內(nèi)容已有如下分析：(1)在負(fù)荷為非動力負(fù)荷的前提下，即負(fù)荷正負(fù)序阻抗相等(Z_H1＝Z_H2)，不考慮過渡電阻、系統(tǒng)接地類型，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相斷線接地復(fù)故障時，對電源側(cè)及負(fù)荷側(cè)零序電壓做分析。(2)在負(fù)荷序阻抗關(guān)系為Z_H1＝Z_H2(非動力負(fù)荷)、Z_H1＝5Z_H2(動力負(fù)荷)的前提下，考慮過渡電阻影響，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相斷線電源側(cè)接地復(fù)故障時，對接地點與斷線點的零序電壓做分析。(3)考慮小電流接地方式與過渡電阻影響時的單相接地故障零序電壓分析(4)對小電流接地系統(tǒng)單電源、雙電源線路，單回、雙回的單相斷線、兩相斷線及其金屬性接地復(fù)故障的零序電壓分析，其中重點仍在單相斷線接地復(fù)故障的分析總結(jié)(5)對中性點不接地系統(tǒng)，分析某線路電源側(cè)與負(fù)荷側(cè)電壓互感器零序電壓測量端在發(fā)生斷線及斷線接地復(fù)故障時的電壓變化規(guī)律，并根據(jù)絕緣監(jiān)視裝置的整定值得出在發(fā)生斷線及斷線接地復(fù)故障時兩側(cè)絕緣監(jiān)視裝置接地信號的產(chǎn)生規(guī)律。

以上均對小電流接地系統(tǒng)單相斷線接地復(fù)故障的零序電壓做了一定的分析，但明顯可以看出考慮情況不全面，也沒有對單相斷線接地類型與零序電壓幅值和相位的相關(guān)關(guān)系作系統(tǒng)的分析和總結(jié)，不能對單相斷線接地復(fù)故障的類型提出有力的判斷方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種基于零序電壓的配電網(wǎng)單相斷線接地復(fù)故障類型診斷方法，所用故障電氣量是故障發(fā)生后穩(wěn)態(tài)零序電壓的幅值和相位，本發(fā)明充分考慮小電流接地方式、斷線后接地點位置、接地點過渡電阻影響、缺相時不同性質(zhì)負(fù)荷的序阻抗特點，對電源側(cè)零序電壓的幅值相位深入分析，總結(jié)出了基于零序電壓幅值和相位的傳統(tǒng)配電網(wǎng)單相斷線接地復(fù)故障類型的診斷方法，解決無法判斷斷線后接地點位置的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于零序電壓的配電網(wǎng)單相斷線接地復(fù)故障類型診斷方法，包括以下步驟：

(1)確定小電流接地方式，設(shè)定零序電壓啟動值；

(2)提取發(fā)生斷線時刻前N個周波和故障時刻后N個周波的各相電壓采樣數(shù)據(jù)，經(jīng)FFT與對稱分量算法計算得到故障前故障相電壓與故障后穩(wěn)態(tài)零序電壓的相位與基準(zhǔn)函數(shù)的之間的相位差關(guān)系作為判斷依據(jù)；