[發明專利]小電流接地系統接地短路故障選線方法

在審

• 申請號: 201711030790.8
• 申請日: 2017-10-28
• 公開（公告）號: CN107632230A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 單常勝;熊敏俊;趙元;周振
• 申請（專利權）人: 深圳市索圖科技有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/08
• 代理公司: 深圳市碩法知識產權代理事務所(普通合伙)44321
• 代理人: 李曉陽

技術領域

本發明涉及電路檢測系統，尤其是涉及一種能判定中性點不接地系統故障電流導致的故障出線的小電流接地系統接地短路故障選線方法。

背景技術

我國3kV～66kV配電網廣泛采用中性點非有效接地方式，它包括中性點不接地、中性點經消弧線圈接地及中性點經高電阻接地三種方式。當中性點非有效接地電網發生單相接地故障時，此時電網線電壓保持對稱，故障電流很小，不影響對負荷的連續供電，因此又稱3kV～66kV配電網為小電流接地系統，我國規程規定小電流接地系統在發生單相接地故障情況時可以帶電繼續運行1～2小時。小電流接地系統單相接地故障盡管不影響電網的正常運行，但是，小電流接地系統在發生單相接地故障時，非故障相對地電壓升高，增加了線路絕緣性能要求，長時間的運行容易使故障擴大為相間短路，使事故升級擴大，同時弧光接地還可能引起全系統的過電壓，因此需要在短時間內正確地選擇出故障線路，以便運行人員及時采取有效措施妥善處理。目前針對小電流接地系統的故障選線問題已有多種不同原理的故障選線方法，這些方法根據故障信號的來源可分為基于穩態量的穩態電流法和基于暫態量的暫態零序電流法兩大類，但穩態電流法和暫態零序電流法都無法有效測量中性點不接地系統故障電流，進而導致無法準確判定故障出線的現場情況。

發明內容

為解決上述問題，本發明目的在于提供一種適用于通過傳統的穩態電流法和暫態零序電流法無法有效測量的中性點不接地系統故障電流導致的故障出線的小電流接地系統接地短路故障選線方法。

本發明通過以下技術措施實現的，一種小電流接地系統接地短路故障選線方法，包括如下步驟：

101.在小電流接地系統的所有出線上分別設定電壓測量點，并實時采集ABC三相電壓，其中任意二個電壓測量點與母線間的導線長度之和大于或等于電壓行波在線路中的傳播速度與時間分辨率之積。

作為一種優選方式，還包括如下步驟：

102.當在故障線路產生電壓行波時，測量電壓行波經過各電壓測量點的時間，并計算電壓行波經過任二個電壓測量點的時間差，設ΔT為電壓行波經過一電壓測量點到達另一電壓測量點的時間，L為一電壓測量點經一出路到達母線，再由母線經另一出線到達該線路電壓測量點的線路長度；設其中一出線電壓測量點與母線間導線長度為Lmg，另一出線電壓測量點與母線間的導線長度為Lmn，則L＝Lmg+Lmn，V為電壓行波在線路中的傳播速度，可得到ΔT＝L÷V，時間分辨率為Ti；根據ΔT＝Tn-Tg，Tg為電壓行波到達一出線電壓測量點的時間，Tn為電壓行波到達另一出線電壓測量點的時間，Tg要早于Tn，通過計算每兩條出線的ΔT，選擇ΔT小于時間分辨率Ti的其中任一條出線為標準線，當在計算中有出線與標準線間的ΔT≥(Lmg+Lmn)/V時，則可判定此線為故障線。

作為一種優選方式，還包括如下步驟：

103.當在故障線路產生電壓行波時，測量電壓行波在各電壓測量點的電壓行波模值，并計算任二個電壓測量點的電壓行波模值差，Ug為一出線的電壓測量點電壓行波模值，Un為另一出線的電壓測量點電壓行波模值，設ΔU為電壓行波在一電壓測量點和另一電壓測量點的電壓行波模值差；根據ΔU＝Ug-Un，當非故障或母線故障時，ΔU＝0，即所有出線間的電壓行波模值差為0；發生線路故障時，由于電壓行波經故障與非故障線電壓測量點會產生時間差，故障線和非故障線之間的ΔU≠0，即故障線和非故障線在同一時刻存在電壓行波模值差，而非故障線之間同一時刻的ΔU＝0，因此通過計算出線間同一時刻的ΔU可判定故障出線。

作為一種優選方式，在步驟101中，所有電壓測量點的采集設備同步采樣，以準確測量電壓行波到達各個電壓測量點的時間。

本發明利用在所有出線上分別設定電壓測量點，其中要求任意二個電壓測量點與母線間的導線長度之和大于或等于電壓行波在線路中的傳播速度與時間分辨率之積，因為電壓在各正常出線上是相同的，從而利用電壓行波到達故障線路與正常出線的時間差或電壓行波模值差來判定故障線路，這種方法適用于通過傳統的穩態電流法和暫態零序電流法無法有效測量中性點不接地系統故障電流導致的無法準確判定故障出線的現場情況。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明。

本實施例的一種小電流接地系統接地短路故障選線方法，包括如下步驟：