[發明專利]消弧線圈接地系統故障選線裝置和方法

有效

• 申請號: 201710363723.1
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107167692B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 白浩;郭曉斌;雷金勇;于力;田兵
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 黃曉慶;李巍

本發明涉及一種消弧線圈接地系統故障選線裝置和方法，包括電壓采集模塊、電流采集模塊、處理器模塊和選線模塊，處理器模塊根據母線零序電壓有效值小于或等于第一閾值的時長大于第一預設時長時發送第一控制指令，并在發送第一指控指令第二預設時長后發送第二控制指令，控制選線模塊接入以及切除選線電阻，獲取消弧線圈所處的配電網在接入選線電阻時段內的母線零序電壓和饋線零序電流，并計算各線路零序無功系數，采用線路零序無功系數故障選線方法，識別故障線路，解決了由于消弧線圈補償后殘留較小而造成故障選線困難的問題，提高了單線接地故障選線的準確率，提高電網的安全運行水平。

技術領域

本發明涉及電力電網領域，特別是涉及一種消弧線圈接地系統故障選線裝置和方法。

背景技術

隨著城市化進展加快，配電網中大量使用電纜線路，系統電容電流急劇增加。單相接地故障時容易在故障點形成間歇電弧，威脅電網的安全運行。目前我國在中低壓配網系統中往往采用中性點經消弧線圈的接地方式，消弧線圈產生感性電流補償了接地點的電容電流，能有效的限制發生單相接地故障時流過接地點的故障電流，達到滅弧作用，同時會使故障點的殘流很小，從而使選線裝置難以通過殘流來準確判斷故障位置。

傳統的故障選線方法主要有五次諧波分量法、首半波法等。在單相接地情況下，五次諧波容性電流分布與中性點不接地系統中基波容性電流幾乎相同，且數值上遠遠大于消弧線圈提供的五次諧波感性電流，因此可以利用五次諧波原理進行選線，但在實際運行的系統中，因外界的諧波干擾以及用戶的電弧爐、整流設備等諧波源的存在，使得故障線路中五次諧波電流不一定總是最大，相位關系也不一定成立，無法準確判斷故障位置。因此，尋求一種能夠提高中性點經消弧線圈接地系統的選線準確率的有效解決方案，對提高電力系統的安全運行有著重大的意義。

發明內容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種提高故障選線準確率的消弧線圈接地系統故障選線裝置和方法。

一種消弧線圈接地系統故障選線裝置，包括電壓采集模塊、電流采集模塊、處理器模塊和選線模塊，所述電壓采集模塊和所述電流采集模塊均連接所述處理器模塊，所述處理器模塊連接所述選線模塊，所述選線模塊用于連接消弧線圈；

所述電壓采集模塊根據接收的電壓采樣控制指令采集所述消弧線圈所處配電網的母線零序電壓，并將采樣得到的母線零序電壓發送至所述處理器模塊；

所述電流采集模塊根據接收的饋線零序電流采樣指令采集所述消弧線圈所處配電網的饋線零序電流，并將采樣得到的饋線零序電流發送至所述處理器模塊；

所述處理器模塊根據預設頻率發送電壓采樣控制指令至電壓采集模塊；根據接收的所述采樣得到的母線零序電壓計算母線零序電壓有效值；記錄所述母線零序電壓有效值小于或等于第一閾值的時長，并在所述時長大于第一預設時長時發送第一控制指令至所述選線模塊，且根據預設頻率發送饋線零序電流采樣指令至電流采集模塊；在發送所述第一控制指令第二預設時長后發送第二控制指令至所述選線模塊；以及獲取所述消弧線圈所處的配電網在接入選線電阻的時段內的母線零序電壓和饋線零序電流，并根據獲取的母線零序電壓和饋線零序電流計算所述消弧線圈所處配電網線路的零序無功系數，根據各線路的零序無功系數確定故障線路并輸出；

所述選線模塊在接收所述第一控制指令時接入所述選線電阻至所述消弧線圈，并在接收到所述第二控制指令時切除所述選線電阻。

一種消弧線圈接地系統故障選線方法，包括以下步驟：

處理器模塊根據預設頻率發送電壓采樣控制指令至電壓采集模塊；

所述電壓采集模塊根據接收的電壓采樣控制指令采集所述消弧線圈所處配電網的母線零序電壓，并將采樣得到的母線零序電壓發送至所述處理器模塊；

所述處理器模塊根據接收的所述采樣得到的母線零序電壓計算母線零序電壓有效值；