[發明專利]一種小電阻接地系統的故障線路的識別裝置和識別方法

有效

• 申請號: 201710601071.0
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107632235B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 李瑞桂;柴晨超;頊軍娜
• 申請（專利權）人: 河北旭輝電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 13123 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 張建

本發明公開了一種小電阻接地系統的故障線路的識別裝置和識別方法，屬于電力系統領域，包括模擬量采集轉換電路、中央處理器和輸出控制電路，所述模擬量采集電路包括用于采集系統零序電壓的ADC1模塊和用于采集線路零序電流的ADC2模塊，所述中央處理器用于接收模擬量采集轉換電路的數據并進行數據計算，根據計算結果控制輸出控制電路，輸出控制電路包含跳閘出口和報警出口；識別方法包括a，模擬量采集轉換電路采集系統零序電壓和線路零序電流；b，中央處理器接收模擬量采集轉換電路的數據并進行數據計算；c，根據計算結果識別故障線路，輸出控制電路控制故障線路跳閘和報警。本發明解決的高阻接地故障線路的識別問題，準確判斷故障線路。

技術領域

本發明涉及電力系統領域，尤其是一種故障線路的識別裝置和識別方法。

背景技術

中性點經小電阻接地可以有效降低單相接地故障時非故障相的過電壓，消除弧光過電壓和一些諧振過電壓；能采用零序電流保護迅速選擇故障線路，瞬間跳閘切除故障點，避免使單相接地故障發展為相間故障；單相接地故障持續時間控制在幾秒以內，可顯著降低人員觸電概率，提高人身安全性。因此，在我國經濟發達的主要大城市，中性點經小電阻的接地方式得到推廣應用。

根據當前電力行業相關規程，小電阻接地系統中零序電流保護的判據是零序電流幅值，該幅值的啟動定值必須躲開線路本身的電容電流，理論分析及實踐均證明該方法無法識別高阻接地。以廣州10kV和20kV電網為例，零序電流整定值為60A，按照靈敏度為2進行計算，10kV和20kV系統能夠耐受的過渡電阻分別為40Ω和80Ω左右。而人體電阻約為1500Ω，如果10kV系統發生人體觸電，故障電流約為3.8A，遠小于保護定值，保護不啟動，但此電流已遠大于人體能承受的安全電流。因此中性點經小電阻接地面臨斷線接地等高阻接地故障難以識別、保護靈敏性不足的問題，小電阻的應用效果受到很大影響。

2017年5月10日國家知識產權局公布了申請號為201611066976.4的發明專利申請，采用傅里葉計算零序電壓和零序電流之間的角度值，該方法顯著優于前述的電流幅值法，但適用范圍存在不足：只能適用于穩定的接地故障分析，如果是弧光接地或間歇性接地故障，零序電壓和零序電流的頻譜范圍很寬，并且具有頻譜連續性的特征，不適用于傅里葉計算，因此，該方法有明顯的局限性。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種小電阻接地系統的故障線路的識別裝置和識別方法，解決的高阻接地故障線路的識別問題，準確判斷故障線路。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種小電阻接地系統的故障線路的識別裝置，包括模擬量采集轉換電路、中央處理器和輸出控制電路，所述模擬量采集電路包括用于采集系統零序電壓的ADC1模塊和用于采集線路零序電流的ADC2模塊，所述中央處理器用于接收模擬量采集轉換電路的數據并進行數據計算，根據計算結果控制輸出控制電路，輸出控制電路包含跳閘出口和報警出口。

本發明識別方法的技術方案的進一步改進在于：包括以下步驟：

a，模擬量采集轉換電路采集系統零序電壓和線路零序電流；

b，中央處理器接收模擬量采集轉換電路的數據并進行數據計算；

c，根據計算結果識別故障線路，輸出控制電路控制故障線路跳閘和報警。

本發明識別方法的技術方案的進一步改進在于：所述步驟a中零序電流信號的采樣數據依次緩存在數據緩存區。

本發明識別方法的技術方案的進一步改進在于：步驟b中的數據計算的計算方法為：

依據公式(1)和(2)計算有功分量P和非有功分量Q，

其中u_t—系統的零序電壓，