[發明專利]一種小電阻接地系統的單相接地故障檢測方法、系統、終端及可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202011294691.2
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112415426B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 湯濤;周宇;羅春輝;曾祥君;李澤文;黎宇翔;孫博寧;王宇汛
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 姚瑤

1.一種小電阻接地系統的單相接地故障檢測方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1：實時采集小電阻接地系統的母線零序電壓，并監測所述母線零序電壓的幅值；

其中，若所述母線零序電壓的幅值突變增大且持續至少T₁時長，在系統中性點接入高頻低壓電源；

S2：采集接入高頻低壓電源后的各個饋線的零序電流得到各個饋線的零序電流序列；

S3：基于各個饋線的零序電流序列識別故障線路，其中，故障線路的零序電流中工頻分量大于高頻分量且健全線路的零序電流中理論工頻分量為零，實際工頻分量小于故障線路的工頻分量；

步驟S3的實現過程如下：

從各個饋線的零序電流序列中截取至少一個工頻周期的波形，并基于所述波形計算出各個饋線對應的高頻畸變率，其中，所述高頻畸變率的計算公式如下：

式中，為饋線k的高頻畸變率，I_z為接入電壓源頻率的電流幅值，I_k1為饋線k的零序電流的工頻分量幅值；

將各個饋線的高頻畸變率與預設整定閾值進行比較，若小于所述整定閾值，對應饋線為故障饋線；否則，對應饋線為健全饋線。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述整定閾值為200％。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟S3中從各個饋線的零序電流序列中截取時，起始時刻t₁為接入高頻低壓電源后T₂s，所述T₂至少大于瞬時性故障持續時間。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：還包括：若鑒別出故障饋線，則控制對應饋線的保護裝置動作以切除高阻故障。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：母線零序電壓的幅值突變增大的鑒別標準為：若U₀1.5％U_N，U_N為系統正常運行時的額定相電壓，U₀為母線零序電壓的幅值；

持續的T₁時長滿足：T₁大于5s。

6.一種基于權利要求1所述方法的檢測系統，其特征在于：包括母線零序電壓互感器、零序電流互感器以及控制器，所述母線零序電壓互感器、零序電流互感器均與控制器連接；

其中，所述母線零序電壓互感器與母線連接，用于采集母線零序電壓并傳輸給控制器，控制器對母線零序電壓進行幅值計算以及監測；

所述零序電流互感器設置于各個饋線上，與對應饋線連接，用于采集饋線出口處的零序電流并傳輸給控制器；

所述控制器基于各個饋線的零序電流得到各個饋線的零序電流序列，并基于各個饋線的零序電流序列識別故障線路。

7.一種檢測終端，其特征在于：包括處理器和存儲器，所述存儲器存儲了計算機程序，所述處理器調用所述計算機程序以執行：

獲取小電阻接地系統的母線零序電壓，并監測所述母線零序電壓的幅值；其中，若所述母線零序電壓的幅值突變增大且持續至少T₁時長，反饋高頻低壓電源接入信息；待所述小電阻接地系統的中性點接入高頻低壓電源后，獲取各個饋線的零序電流得到各個饋線的零序電流序列，并基于各個饋線的零序電流序列識別故障線路：從各個饋線的零序電流序列中截取至少一個工頻周期的波形，并基于所述波形計算出各個饋線對應的高頻畸變率，其中，所述高頻畸變率的計算公式如下：

式中，為饋線k的高頻畸變率，I_z為接入電壓源頻率的電流幅值，I_k1為饋線k的零序電流的工頻分量幅值；

將各個饋線的高頻畸變率與預設整定閾值進行比較，若小于所述整定閾值，對應饋線為故障饋線；否則，對應饋線為健全饋線。

8.一種可讀存儲介質，其特征在于：存儲了計算機程序，所述計算機程序被調用以執行：

獲取小電阻接地系統的母線零序電壓，并監測所述母線零序電壓的幅值；其中，若所述母線零序電壓的幅值突變增大且持續至少T₁時長，反饋高頻低壓電源接入信息；待所述小電阻接地系統的中性點接入高頻低壓電源后，獲取各個饋線的零序電流得到各個饋線的零序電流序列，并基于各個饋線的零序電流序列識別故障線路：從各個饋線的零序電流序列中截取至少一個工頻周期的波形，并基于所述波形計算出各個饋線對應的高頻畸變率，其中，所述高頻畸變率的計算公式如下：

式中，為饋線k的高頻畸變率，I_z為接入電壓源頻率的電流幅值，I_k1為饋線k的零序電流的工頻分量幅值；

將各個饋線的高頻畸變率與預設整定閾值進行比較，若小于所述整定閾值，對應饋線為故障饋線；否則，對應饋線為健全饋線。