[發明專利]一種欠補償配電網單相高阻接地故障接地相辨別方法

有效

• 申請號: 201810502712.1
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108957223B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 王文;馬明文;汪發良;曾祥君
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 龔燕妮

本發明公開了一種欠補償配電網單相高阻接地故障接地相辨別方法，該方法用于判斷欠補償狀態下配電網發生單相高阻接地故障時的故障相。通過比較配電網單相接地故障和正常運行時零序電壓的幅值、相位，得到故障時零序電壓的幅相變化特征，再將該特征與A、B、C三相分別發生單相接地故障時的零序電壓幅相變化規律進行比對，以故障特征滿足某一相接地故障時的零序電壓變化規律為依據，從而辨別出單相接地故障相。與傳統故障相判斷方法相比，該方法具有不受配電網線路參數不對稱、高阻接地故障等因素影響的特點，能實現欠補償配電網單相高阻接地故障接地相的快速準確判斷。

技術領域

本發明涉及單相接地故障消弧領域，特別涉及一種欠補償配電網單相高阻接地故障接地相辨別方法。

背景技術

在配電網中，供電的可靠性具有非常重要的意義。目前，我國配電網主要以小電流接地系統為主，包括中性點不接地和中性點經消弧線圈接地兩種接地方式。據電網運行統計數據表明，電網故障中有90％發生在配電網中，其中，80％的配電網故障為單相接地故障。單相接地故障的發生不僅會影響用戶的正常供電，還可能會使絕緣的薄弱環節被擊穿，發展成為相間短路，使事故擴大，同時還可能使電壓互感器鐵心嚴重飽和，導致電壓互感器嚴重過負荷而燒毀，除此之外，弧光接地還會引起全系統過電壓，進而損壞設備，破壞系統安全運行，因此，單相接地故障的監測對于保障電網運行具有重要意義。

對于單相接地故障的故障相判斷，傳統方法大都是建立在系統參數嚴格對稱的基礎上，判斷方法為欠補償(中性點不接地)時電壓最高相的滯后相為接地相。但在電網實際運行中，三相線路對地參數大多是不嚴格對稱的，尤其是發生高阻接地故障時，傳統方法將不能準確判斷單相接地故障接地相，需要新的方法進行判斷。

發明內容

本發明提出了一種欠補償配電網高阻單相接地故障選相方法，通過得到零序電壓在不同相位區域的故障零序電壓隨接地電導增加的變化規律，從而得到判斷故障相的方法，適用于欠補償運行狀態下的配電網，能夠快速準確地判斷出高阻接地故障相。

一種欠補償配電網單相高阻接地故障接地相辨別方法，基于零序電壓在不同相位區域的故障零序電壓隨接地電導增加的變化規律，利用當前零序電壓的相位和幅值變化情況，與配電網正常運行時不平衡度相位所處的區域對應的零序電壓的相位和幅值變化情況進行匹配，確定單相接地故障發生相。

常規的故障相辨識方法是以故障發生后三相的幅值、相位大小進行判斷的，而本方案通過研究隨接地電導增大而變化的零序電壓變化規律，以該規律為標準比較故障前后零序電壓的幅值、相位大小，從而進行故障相判斷；與常規方法相比，切入點不同，判斷流程也不相同，辨別速度更快，過程更簡單，且辨別準確度高。

進一步地，所述零序電壓在不同相位區域的故障零序電壓隨接地電導增加的變化規律如下：

所述零序電壓的相位和幅值變化規律均以當前零序電壓的幅值、相位分別與配電網正常運行時零序電壓的幅值、相位進行比較獲得；

所述配電網正常運行時不平衡度相位α_X是以X相位電勢為參考相位時的不平衡度相位， X取值包括A相、B相、C相；

υ為配電網脫諧度，r_a為配電網系統不平衡度，d為配電網系統阻尼率。

進一步地，在進行單相接地故障辨別前，先依次計算以三相電勢為參考相位時的不平衡度相位，依據三相不平衡度相位依次所落入的區域，選取用于匹配的零序電壓的相位和幅值變化規律，若當前零序電壓的相位和幅值變化規律，與所選取的某相不平衡度相位對應的零序電壓的相位和幅值變化規律吻合，則判定對應相發生接地故障。

進一步地，利用當前零序電壓的相位和幅值變化規律，按照A、B、C三相的排列順序，依次與A相、B相以及C相不平衡度的零序電壓的相位和幅值變化規律進行匹配，當出現匹配相時，輸出接地故障相，停止其余相匹配。