[發明專利]一種消弧線圈分散補償配電網接地故障選線方法

有效

• 申請號: 201810151996.4
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN110118913B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 牛勝鎖;劉國平;梁志瑞;王聰;林海;趙杰;張姍;李梁;趙旭陽;梁文菊;徐倩
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）;國網河北省電力有限公司石家莊供電分公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種消弧線圈分散補償系統單相接地故障選線方法，步驟如下：(1)監測電網中性點位移電壓并以此作為單相接地故障的判據，發生單相接地故障后由裝置發出報警信號；(2)收到報警信號后對各線路的零序電流進行采樣；(3)斷開中性點與主消弧線圈之間的開關，使消弧線圈退出；(4)再次采樣各線路零序電流后投入主消弧線圈；(5)對消弧線圈切斷前后的零序電流進行額定化計算；(6)對(5)計算結果作差比較消弧線圈切斷前后各線路零序電流變化量；(7)據(6)計算結果求出各線路零序電流變化特征值并進行整化處理，選出故障線路。本發明可準確選出消弧線圈分散補償系統發生單相接地故障的線路，有利于提高電網安全性。

技術領域

本發明屬電力系統自動化領域，是一種電力系統配電網單相接地故障選線方法，主要適用于配電網消弧線圈分散補償接地系統，具體涉及基于零序電流變化特征值的消弧線圈分散補償配電網接地故障選線方法。

背景技術

中性點經消弧線圈接地因為具有抑制弧光過電壓和系統供電可靠性較高等優點，所以一直是我國城市35kV及以下配電網主要的中性點運行方式。

隨著電力需求的增加、電網規模的壯大和線路電纜化程度的提高，系統對地電容電流呈快速增長趨勢，越來越多的配電網由于面臨著消弧線圈補償容量不足的難題不得不進行增容改造。然而，現有的消弧線圈設備更換困難，成本花費大，又比較耗時，在更換期間系統得不到消弧線圈的有效補償，系統承擔風險較大。針對此，通過加裝小容量消弧線圈進行分散補償這一接地方式應運而生，因為其擴容容易、安裝方便等優點而被廣泛研究和運用。但是，無論是傳統諧振接地系統還是分散補償接地系統，因為消弧線圈對電感電流的補償作用，難以找到具有明顯故障特征的電氣信號作為可靠的選線依據，都在接地故障選線技術方面面臨著難題；再者，暫態信號難以被檢測到，這進一步增大了采集故障特征信號的難度，使得實際選線效果不理想。此外，故障邊界條件復雜、影響因素眾多、隨機性和偶然性較大等都對故障信號有不同程度的干擾和影響，從而使選線難度進一步增大。

目前，小電流接地選線方法主要分為兩大類：穩態法(如群體比幅比相法、諧波分量法、零序電流有功分量法、零序導納法和注入信號法等)和暫態法(如首半波法、S變換法和能量法等)。在故障期間，穩態信號比暫態信號弱很多，而且每一種選線方法都有各自的適用條件和范圍，不能應用于所有的單相接地故障情況，這大大增加了諧振接地系統的選線難度。在消弧線圈分散補償接地系統中，由于消弧線圈數量的增加和補償點的多樣，這更加增加了選線的復雜度。如果能找到一種選線方法，既能保證主消弧線圈的自動跟蹤補償作用，又能采集到能區分故障線路和非故障線路的明顯的零序電流信號，這不僅解決了消弧線圈給單相接地故障選線技術帶來的難題，同時也有利于提高配電網運行的安全性和可靠性。

發明專利201110195040.2設計了一種選線方法，通過開關人為控制消弧線圈的投入和退出，正常運行時開關為閉合狀態，當單相接地故障發生時，短時斷開開關然后再將其投入，通過分析消弧線圈退出前后各線路零序電流的變化而選出發生單相接地的線路。該方法認為消弧線圈退出前后非故障線路零序電流的變化值為零，只有發生接地故障的線路的零序電流有變化，利用此特點來選出故障電路。實際上，因為接地點總有過渡電阻，所以非故障線路的零序電流的變化值并不為零，而且當故障線路和非故障線路的零序電流變化值接近時很難辨別出故障線路。另外，當工程上消弧線圈的補償度不理想時，接地線路的零序電流增量不一定最大，所以這種方法在選線原理上有缺陷。

發明專利201510040683.8公開了一種小電流接地選線方法，利用選線方法有功分量算法、小波暫態算法、首半波算法、基波幅值算法、中電阻選線算法以及諧波分析算法中選取兩種以上算法對故障線路進行首次預判，錯誤時利用開關柜投切功能，通過線路投切的線路增量算法進行二次選線，從而判別出故障線路。該方法考慮了把諸多選線方法聯合使用，但一旦首次預判錯誤，切斷線路后大大降低了供電可靠性；而且故障發生在母線上時，若首次預判錯誤，線路投切方法就不適用了，因此該選線方法的準確性和可靠性有待進一步提高。