[發(fā)明專利]配電網(wǎng)單相接地故障相的辨識方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710388784.3
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN106990330B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙軍;陳恢軍;鄭萬;申延;劉忠玉;江文波;馬國華;陳偉峰;尹紅輝;鄒志華;韓帥;黃相茁;盧星;鄧杰文;盧彥西;張怡樂;段娟鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)湖南省電力公司;國網(wǎng)湖南省電力公司衡陽供電分公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 長沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業(yè)

1.一種配電網(wǎng)單相接地故障相的辨識方法，其特征在于包括如下步驟：

S1.系統(tǒng)正常運行時，實時跟蹤測量系統(tǒng)的運行參數(shù)；

S2.根據(jù)步驟S1得到的運行參數(shù)，在同坐標(biāo)系下預(yù)先計算A、B和C三相發(fā)生單相接地故障時零序電壓隨過渡電阻變化的軌跡曲線；

S3.當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，檢測故障零序電壓矢量，并在步驟S2所述的同坐標(biāo)系中繪制所述故障零序電壓矢量；并根據(jù)故障零序電壓矢量的終點的位置與步驟S2的得到的A、B和C三相發(fā)生單相接地故障時零序電壓隨過渡電阻變化的軌跡曲線的相對位置，判斷單相接地故障的故障相。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)單相接地故障相的辨識方法，其特征在于步驟S1所述的系統(tǒng)的運行參數(shù)包括系統(tǒng)的不平衡電壓、阻尼率、脫諧度、系統(tǒng)三相對地電壓以及三相電源電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配電網(wǎng)單相接地故障相的辨識方法，其特征在于步驟S2所述的在同坐標(biāo)系下預(yù)先計算A、B和C三相發(fā)生單相接地故障時零序電壓隨過渡電阻變化的軌跡曲線，具體為采用如下步驟計算軌跡曲線：

A.正常運行時，采用下式計算得到系統(tǒng)的不平衡電壓矢量U_bd：

式中Y_A、Y_B和Y_C分別為A、B和C相對地的導(dǎo)納，Y_N＝j(luò)ωL+G_∑為中性點對地導(dǎo)納，Y_∑＝Y(jié)_A+Y_B+Y_C＝j(luò)ωC_∑+G_∑為系統(tǒng)對地的總導(dǎo)納；E_A、E_B和E_C依次為三相電源的A相、B相和C相電壓；

B.發(fā)生單相接地故障時，采用下式計算得到系統(tǒng)的零序電壓矢量U_0f：

式中G_f為過渡電導(dǎo)矢量，E_i為故障相電源電壓矢量，i為系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障的相序代號；

C.將步驟A和步驟B得到的公式進(jìn)行變換得到如下公式：

式中v為消弧線圈的脫諧度，U_i為故障前故障相電壓矢量，其與電源電壓之間的夾角為β_i，d＝(G_N+G_∑)/ωC_∑為系統(tǒng)阻尼率，d_f＝G_f/ωC_∑為過渡電阻引起的附加阻尼率；故障前系統(tǒng)不平衡電壓U_bd為任意方向，其相位角為α，α∈[-180°，180°]；

D.當(dāng)d_f在0～∞之間變化時，以E_i相位為參考，設(shè)U_0f的坐標(biāo)為(U_0fx，U_0fy)，則根據(jù)步驟C的公式可以得到：

E.由步驟D所得公式消去中間變量d_f得到U_0f的軌跡方程。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的配電網(wǎng)單相接地故障相的辨識方法，其特征在于步驟C中所述的脫諧度，具體為中性點不接地系統(tǒng)和高阻接地系統(tǒng)的脫諧度為1，消弧線圈接地系統(tǒng)脫諧度大于負(fù)1小于1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4之一所述的配電網(wǎng)單相接地故障相的辨識方法，其特征在于步驟S3所述的根據(jù)故障零序電壓矢量的終點的位置與步驟S2的得到的A、B和C三相發(fā)生單相接地故障時零序電壓隨過渡電阻變化的軌跡曲線的相對位置判斷單相接地故障的故障相，具體為當(dāng)故障零序電壓矢量的終點落在A、B和C三相發(fā)生單相接地故障時零序電壓隨過渡電阻變化的軌跡曲線中的任意一根曲線上時，則該曲線對應(yīng)的相為單相接地故障的故障相。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～4之一所述的配電網(wǎng)單相接地故障相的辨識方法，其特征在于步驟S3所述的在步驟S2所述的同坐標(biāo)系中繪制所述故障零序電壓矢量，并根據(jù)故障零序電壓矢量的終點的位置與步驟S2的得到的A、B和C三相發(fā)生單相接地故障時零序電壓隨過渡電阻變化的軌跡曲線的相對位置判斷單相接地故障的故障相，具體為采用如下步驟進(jìn)行判斷：

a.當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，檢測故障零序電壓，并以步驟S2中坐標(biāo)系的原點為圓心，以故障零序電壓值為半徑作圓，并求取所作圓與步驟S2得到的零序電壓軌跡曲線的交點坐標(biāo)；

b.在坐標(biāo)系中標(biāo)出故障零序電壓的坐標(biāo)，計算故障零序電壓坐標(biāo)與步驟S3中的所有交點坐標(biāo)之間的距離，則距離最短的交點坐標(biāo)的所在軌跡對應(yīng)的相即為單相接地的故障相。