[發明專利]一種兼顧人身安全與供電可靠性的單相接地故障排除方法

在審

• 申請號: 201811566129.3
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109358262A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 李妍;李騰;趙雪霖;陳怡然;田方媛;鄭嘉琪;鄒盛
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/08
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安;吳揚帆

一種兼顧人身安全與供電可靠性的單相接地故障排除方法，根據現場運行情況確定供電區域及線路類型，并在線確定故障類型，判斷是否滿足跳閘條件，若滿足條件，則盡快跳閘切除故障。有益效果：該方法能夠在保障人身安全同時兼顧供電可靠性，符合未來智能電網的發展方向。

技術領域

本發明涉及電力系統繼電保護領域，尤其涉及一種兼顧人身安全與供電可靠性的單相接地故障排除方法。

背景技術

我國6～35kV中壓配電網多采用小電流接地方式，小電流接地系統發生單相接地故障的幾率最高，可占總故障的80%。小電流接地系統發生單相接地故障后，過去規程允許系統可繼續帶故障運行一段時間（1-2h），以提高供電可靠性，減小停電損失，但同時也存在較大的安全隱患。現場普遍存在的間歇性弧光接地故障會產生較大的過電壓，若系統長時間帶故障運行，電網中不免存在絕緣薄弱點處，較大的過電壓將可能造成絕緣閃烙或擊穿，引發兩相接地短路故障，甚至更嚴重的故障，威脅電網安全運行。其次，若故障點處于氣候干燥的草原、森林地區，弧光接地故障可能會引發火災，造成重大的經濟損失和環境影響。此外，發生導線斷線墜落接地故障，若夜班巡檢人員或過路的行人未能及時發現掉落的導線，極易引發人畜觸電傷亡事故。因此，系統長時間帶接地故障運行，可能使故障范圍和嚴重程度擴大，造成重大經濟損失，同時危及人身安全。

為及時有效的切除、隔離故障避免事故擴大，同時減少人身觸電風險，國家電網Q/GDW10370—2016《配電網技術導則》規定：中性點不接地或經消弧線圈接地系統發生單相接地故障后，線路開關宜在延時一段時間（最短約10s）后作用于跳閘。但據論文《為小電流選線建立管理支持系統的新思想》統計的某變電站小電流選線裝置從現場捕捉到338次瞬時性接地故障記錄，其中故障持續時間超過10s的瞬時性接地故障達24次（占比7.1%），因此快速切除故障的同時將伴隨著接地故障跳閘率升高，停電次數增加，供電可靠性下降問題。同時對一些供電可靠性非常敏感的負荷，如醫院、車站、大型公共活動場所以及化工廠、高科技生產線等重要工業負荷，中斷供電將可能威脅人員的生命健康安全，產生巨大的社會影響，或者帶來巨大的經濟損失。

近年來小電流接地故障保護技術快速發展，在小電流接地系統中引入面向單相接地故障的自動重合閘技術，能夠很好的解決短時接地故障消弧問題，論文《小電流接地系統自適應單相接地保護新原理》提出了利用線路負序或零序暫態零序電流補償零序電壓，并利用該電壓的反時限動作特性曲線進行修正，實現小電流接地系統自適應單相接地保護，論文《小電流接地故障全信息量選線及自適應保護技術》以供電的綜合效益為最優目標，提出一種綜合考慮選線結果可靠性、線路類型、線路絕緣情況、故障嚴重程度及負荷重要程度的小電流接地故障自適應保護技術。但上述兩則論文還存在以下不足：①自動重合閘技術將一些對絕緣破壞微弱可自動恢復正常運行的接地故障跳閘，破壞了供電的持續性；②現有跳閘因素僅考慮供電可靠性及系統運行的安全性，但未考慮人身觸電安全問題。

發明內容

本發明目的在于解決原小電流接地系統帶故障運行容易引發相間短路故障，且有人身觸電風險問題，以及現規程要求接地故障盡快跳閘（10s內），導致供電可靠性降低問題，提供一種綜合考慮故障類型、負荷類型及饋線線路類型的單相接地故障排除方法，兼顧人身安全與供電可靠性，其技術解決方案是：

所述兼顧人身安全與供電可靠性的單相接地故障排除方法，針對變電站配置有小電流接地故障選線裝置，線路上配置出線保護裝置，包括如下步驟：

步驟1）根據現場運行情況確定供電區域和各饋線的線路類型；

步驟2）小電流接地選線裝置采集故障信息，并對故障信息進行處理，確定故障線路，并在線確定故障類型；

步驟3）設定跳閘條件，判斷是否符合設定的跳閘條件，當滿足任一跳閘條件時根據故障類型執行跳閘操作切除故障，小電流接地故障選線裝置向出線保護裝置發送跳閘指令，出線保護裝置跳閘切除整條故障線路。