[發(fā)明專利]一種主動干預(yù)型消弧裝置選相方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911212101.4
• 申請日: 2019-12-02
• 公開（公告）號: CN110896214B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鵬;張賀軍;賀子鳴;石訪;馮光;李宗峰;陳明;徐凱;徐銘銘
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院;中國電力科學研究院有限公司;山東大學;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08;G01R31/08
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11689
• 代理人: 肖繼軍

1.一種主動干預(yù)型消弧裝置選相方法，其特征在于，所述選相方法包括以下步驟：

步驟1：采集并計算母線三相電壓以及零序電壓值；

步驟2：當系統(tǒng)中性點電壓二次值大于第一閾值時，判定電網(wǎng)發(fā)生接地故障；中性點電壓二次值大于第一閾值小于第二閾值進入步驟3；如果中性點電壓二次值大于第二閾值則進入步驟4；

步驟3：在小電流接地系統(tǒng)中性點處通過開關(guān)將附加電阻R1連接在中性點和地之間，測量接地故障發(fā)生后，中性點接入電阻R1前后的中性點電壓，按照以下計算公式和判據(jù)選出接地故障相，然后進入步驟5；

構(gòu)造相電壓矢量

其中，為故障前且未加入附加電阻時的中性點電壓，為故障后且未加入附加電阻時的中性點電壓，C_∑、G_∑為故障前系統(tǒng)對地電導(dǎo)、電容值，C′_∑、G′_∑為故障后系統(tǒng)對地電導(dǎo)、電容值；

將構(gòu)造相電壓矢量的相位和三相電源電壓的相位進行比較，哪一相電源電壓的相位與構(gòu)造相電壓矢量的相位最接近，判斷該相即為故障相；

步驟4：判斷發(fā)生接地故障后的母線三相電壓值中是否有一相低于選相設(shè)定值，將電壓值低于選相設(shè)定值的一相判定為接地故障相，然后進入步驟5；

步驟5：閉合根據(jù)步驟3或步驟4所判斷出來的故障相的接地分相開關(guān)；

步驟6：經(jīng)過設(shè)定時間后，斷開故障相的母線接地開關(guān)，判斷是否仍存在接地故障信號，如果是，則判斷發(fā)生了永久性接地故障，再次閉合故障相的母線接地開關(guān)；否則，認為暫時性接地故障消失，電網(wǎng)正常運行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動干預(yù)型消弧裝置選相方法，其特征在于：

在步驟2中，所述第一閾值取值為8-15V；第二閾值的取值為15V-30V。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的主動干預(yù)型消弧裝置選相方法，其特征在于：

所述第一閾值為10V，所述第二閾值為20V。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動干預(yù)型消弧裝置選相方法，其特征在于：

在步驟3中，所述附加電阻R1在判斷發(fā)生接地故障后，通過開關(guān)連接在系統(tǒng)的中性點和地之間；其取值范圍為300ohm-600ohm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動干預(yù)型消弧裝置選相方法，其特征在于：

在步驟4中，所述選相設(shè)定值為額定電壓值的50％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動干預(yù)型消弧裝置選相方法，其特征在于：

在步驟6中，所述設(shè)定時間為100-200ms。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動干預(yù)型消弧裝置選相方法，其特征在于：

所述設(shè)定時間選為150ms。

8.一種基于權(quán)利要求1-7任一項權(quán)利要求所述選相方法的主動干預(yù)型消弧裝置選相系統(tǒng)，包括信號采集單元、信號計算單元、第一選相判斷單元、第二選相判斷單元、裝置開關(guān)動作單元和裝置復(fù)歸單元；其特征在于：

信號采集單元采集母線三相電壓及系統(tǒng)中性點電壓；

信號計算單元計算系統(tǒng)零序電壓二次側(cè)電壓幅值；

故障判斷單元根據(jù)系統(tǒng)中性點電壓幅值判斷系統(tǒng)是否發(fā)生接地故障，并選擇采用第一選相判斷單元還是第二選相判斷單元進行故障選相；

第一故障判斷單元接收信號計算單元計算并上送的中性點電壓幅值和構(gòu)造相電壓矢量判斷故障相；第二故障判斷單元接收信號計算單元上送的母線三相電壓幅值判斷出故障相；

所述裝置開關(guān)動作單元根據(jù)第一故障判斷單元或第二故障判斷單元選出的故障相結(jié)果閉合故障相的母線接地開關(guān)；

所述裝置復(fù)歸單元通過瞬時性裝置復(fù)歸判斷系統(tǒng)是否發(fā)生永久性接地故障，如果是則再次閉合故障相的分相開關(guān)；否則，認為暫時性接地故障消失，電網(wǎng)正常運行。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的主動干預(yù)型消弧裝置選相系統(tǒng)，其特征在于：

所述信號采集單元所采集的系統(tǒng)中性點電壓包括系統(tǒng)正常運行狀態(tài)下的中性點電壓，以及發(fā)生故障接地接入附加電阻R1后的中性點電壓。