[發(fā)明專利]一種利用首端故障時刻計算系統(tǒng)電容電流的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010954541.3
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112051486B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐丙垠;李玉敦;王超;陳恒;張婉婕
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科匯電力自動化股份有限公司;國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37223
• 代理人: 李坤

一種利用首端故障時刻計算系統(tǒng)電容電流的方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域。采集線路首端故障時刻的零序電壓和零序電流，計算出各線路的對地電容以及電容電流，根據(jù)一次母線接地故障或兩次不同線路的接地故障，計算出整個系統(tǒng)的電容電流，對系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測和計算系統(tǒng)的電容電流。本發(fā)明的準(zhǔn)確率高，更安全，并且可在線一直測量，對電網(wǎng)系統(tǒng)無任何影響；可直接應(yīng)用于變電站現(xiàn)有的小電流接地故障選線裝置或線路保護(hù)裝置中，不需要額外的信號注入設(shè)備，不增加電網(wǎng)設(shè)備投資；可適用于中性點不接地，中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，在系統(tǒng)中性點接地方式改變后，系統(tǒng)電容電流計算不受影響。

技術(shù)領(lǐng)域

一種利用首端故障時刻計算系統(tǒng)電容電流的方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，故障電流大小與系統(tǒng)的電容電流和故障點過渡電阻有關(guān)。因此接地故障的檢測與保護(hù)需要計算出系統(tǒng)的電容電流作為參數(shù)整定計算的依據(jù)。此外，為了補(bǔ)償單相接地故障時故障電流，使單相接地電弧自行熄滅，抑制接地故障導(dǎo)致的過電壓，一般在系統(tǒng)中性點安裝消弧線圈。而消弧線圈的容量選取也需要以系統(tǒng)的電容電流作為依據(jù)。對于隨調(diào)式消弧線圈，也需要根據(jù)系統(tǒng)電容電流的變化隨時調(diào)整補(bǔ)償檔位。因此準(zhǔn)確測量計算小電流接地系統(tǒng)的電容電流至關(guān)重要。

現(xiàn)有的小電流接地系統(tǒng)電容電流測量計算的方法有以下幾種：一、通過線路類型和線路長度以及對地電容經(jīng)驗值估算，該方法不需要其它設(shè)備，僅通過理論計算獲得系統(tǒng)電容電流，方法簡單，但是受到線路長度無法準(zhǔn)確測量，對地電容經(jīng)驗值與實際系統(tǒng)差異較大的影響，準(zhǔn)確率很低；二、通過在系統(tǒng)中人工施加金屬性接地試驗，直接測量系統(tǒng)電容電流，該方法測量準(zhǔn)確，但人工接地試驗操作及接線復(fù)雜，對在運(yùn)行的電網(wǎng)存在沖擊，可能導(dǎo)致非故障相絕緣薄弱處擊穿導(dǎo)致短路故障，因此不適合已投運(yùn)的系統(tǒng)測量電容電流；三、由電壓互感器二次側(cè)注入特殊信號，通過采集相應(yīng)頻率電流、電壓信號實現(xiàn)電容電流測量計算，此類方法不受系統(tǒng)不平衡的影響，對系統(tǒng)影響也較小，可在線測量，但是需要額外的信號注入設(shè)備；四、通過改變中性電阻的大小，改變電氣參數(shù)的方式計算電容，此類方法的優(yōu)點是簡單、經(jīng)濟(jì)，但是一般要求被測量系統(tǒng)有一定的不對稱度，受電氣參數(shù)變化量誤差的影響，計算誤差也比較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠在線準(zhǔn)確測量系統(tǒng)電容電流的方法，為電網(wǎng)運(yùn)行管理人員提供接地故障分析和接地故障保護(hù)整定計算的依據(jù)的利用首端故障時刻計算系統(tǒng)電容電流的方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該利用首端故障時刻計算系統(tǒng)電容電流的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1001，檢測到系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，記錄故障時刻的母線零序電壓 u_m以及各線路零序電流 i_h；

步驟1002，通過故障時刻母線零序電壓 u_m以及各線路零序電流 i_h計算本線路對地電容和電容電流；

步驟1003，判斷故障點位置，如果故障點位于母線，則執(zhí)行步驟1007；如果故障點位于線路，則暫存本次故障計算的各線路對地電容和電容電流，并執(zhí)行步驟1004；

步驟1004，再次檢測到系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，記錄故障時刻的母線零序電壓 u_m以及各線路零序電流 i_h；