[發(fā)明專利]一種小電阻接地系統(tǒng)的單相接地故障檢測(cè)方法、系統(tǒng)、終端及可讀存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011294691.2
• 申請(qǐng)日: 2020-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112415426B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/52
• 分類號(hào): G01R31/52
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 姚瑤

本發(fā)明公開(kāi)了一種小電阻接地系統(tǒng)的單相接地故障檢測(cè)方法、系統(tǒng)、終端及可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述方法包括：S1：實(shí)時(shí)采集小電阻接地系統(tǒng)的母線零序電壓，并監(jiān)測(cè)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?cè)龃笄页掷m(xù)至少T時(shí)長(zhǎng)，在系統(tǒng)中性點(diǎn)接入高頻低壓電源；S2：采集接入高頻低壓電源后的各個(gè)饋線的零序電流得到各個(gè)饋線的零序電流序列；S3：基于各個(gè)饋線的零序電流序列識(shí)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(shí)際工頻分量小于故障線路的工頻分量。本發(fā)明能夠及時(shí)感知小電阻接地系統(tǒng)單相高阻接地故障，且所述方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，適用性強(qiáng)，便于推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種小電阻接地系統(tǒng)的單相接地故障檢測(cè)方法、系統(tǒng)、終端及可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

小電阻接地系統(tǒng)主要應(yīng)用于我國(guó)沿海大型城市配電網(wǎng)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相低阻接地故障時(shí)，保護(hù)裝置能快速準(zhǔn)確選線，并靈敏切除故障線路或故障區(qū)段，可避免系統(tǒng)繼續(xù)帶故障運(yùn)行。然而，當(dāng)過(guò)渡電阻達(dá)到幾百歐甚至上千歐時(shí)，母線零序電壓將小于零序保護(hù)啟動(dòng)或動(dòng)作閾值，故障電流將顯著變小，故障特征極其微弱，高阻故障將難以及時(shí)感知，故障線路難以有效切除。由于城市人口集中，當(dāng)小電阻接地系統(tǒng)發(fā)生單相高阻接地故障時(shí)，極易造成人身觸電，擴(kuò)大事故范圍等嚴(yán)重后果。因此，如何及時(shí)感知小電阻接地系統(tǒng)單相高阻接地故障是本領(lǐng)域技術(shù)研究人員亟待解決的問(wèn)題，進(jìn)而為快速切除故障線路奠定了基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電阻接地系統(tǒng)的單相接地故障檢測(cè)方法，尤其是能夠及時(shí)感知小電阻接地系統(tǒng)單相高阻接地故障，且所述方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，適用性強(qiáng)。

本發(fā)明一方面提供一種小電阻接地系統(tǒng)的單相接地故障檢測(cè)方法，包括如下步驟：

S1：實(shí)時(shí)采集小電阻接地系統(tǒng)的母線零序電壓，并監(jiān)測(cè)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?cè)龃笄页掷m(xù)至少T₁時(shí)長(zhǎng)，在系統(tǒng)中性點(diǎn)接入高頻低壓電源；

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

S3：基于各個(gè)饋線的零序電流序列識(shí)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(shí)際工頻分量小于故障線路的工頻分量。

本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)故障線路的零序電流包含了工頻和接入高頻低壓電源的高頻分量，由于接入的是高頻低壓電源，高頻分量含量小，工頻分量遠(yuǎn)大于高頻分量，即使故障點(diǎn)過(guò)渡電阻高達(dá)5kΩ，工頻電流仍大于1A，由此本發(fā)明巧妙設(shè)置高頻電壓電源可以拉大工頻電流與高頻分量的差距，而健全饋線的零序電流理論上僅包含了接入電壓源的高頻分量，實(shí)際上工頻分量也很低，由此可知，故障線路和健全線路兩者之間的零序電流構(gòu)成顯著差異的故障特征，而基于該故障特征可以有效鑒別故障線路和非故障線路，鑒別的手段本發(fā)明優(yōu)選高頻畸變率，其他的可行方案中可以是通過(guò)其他計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)，如均方根值等。

可選地，步驟S3的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：

從各個(gè)饋線的零序電流序列中截取至少一個(gè)工頻周期的波形，并基于所述波形計(jì)算出各個(gè)饋線對(duì)應(yīng)的高頻畸變率，其中，所述高頻畸變率的計(jì)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(gè)饋線的高頻畸變率與預(yù)設(shè)整定閾值進(jìn)行比較，若小于所述整定閾值，對(duì)應(yīng)饋線為故障饋線；否則，對(duì)應(yīng)饋線為健全饋線。