[發明專利]一種高靈敏度接地故障檢測、辨識方法及裝置

有效

• 申請號: 202011377519.3
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112485714B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 劉紅文;趙現平;沈龍;王科;邵力;張恭源
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/56
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請提供一種高靈敏度接地故障檢測、辨識方法及裝置，所述裝置包括：高頻電壓監測傳感器、高頻零序電流傳感器以及故障檢測與辨識模塊，所述故障檢測與辨識模塊由高頻電壓檢測模塊、高頻電流檢測模塊和波形辨識模塊組成。通過實時監測電力設備中的高頻脈沖電壓信號，判別配電網設備絕緣狀態，依據高頻脈沖電壓信號和高頻零序脈沖電流信號的幅值以及相位特征，識別高阻接地故障。一方面，本申請解決了現有的故障檢測方法對于高阻接地、間歇性接地故障的檢測存在靈敏度低的問題；另一方面，本申請可在接地故障發展成永久性或相間及多重故障前，及時發現絕緣隱患。

技術領域

本申請涉及故障檢測技術領域，尤其涉及一種高靈敏度接地故障檢測、辨識方法及裝置。

背景技術

據統計，電力系統在運行過程中，由于配網故障而造成的停電事故約占總停電事故的95％以上，其中70％的事故是由單相接地故障或母線故障引發。當中性點不接地系統中發生單相接地時，經過故障點將流過數值不大的接地電容電流。如果電網小，線路不太長，接地電容電流將很小。許多臨時性的單相接地故障(如雷擊、鳥害等)，當故障原因消失后，電弧一般可以自行熄滅，系統很快恢復正常。但是，隨著電網的發展和電壓等級的提高，單相接地電容電流隨之增加，一般6～10kV電網接地電流超過30A，35～60kV電網的接地電流超過10A時電弧難以熄滅。但這個電弧還不至于大到形成穩定燃燒電弧，因此可能出現電弧時燃時滅的不穩定狀態，從而引起電網運行狀態的瞬時變化。

現有技術中，檢測線路故障的方法通常是基于單相接地故障發生后電流和電壓的暫穩態特征，給出各種故障辨別的算法，如申請號201810266049.X公開的一種基于諧波能量和波形畸變特征的弧光接地故障辨識方法或者申請號201910624131.X公開的一種基于零序分量分析的小電流接地故障檢測方法。

但是，單相接地故障過程復雜，間歇性接地持續時間、消弧線圈補償程度、過渡電阻等因素對故障電流的大小和方向影響較大。因此，現有的故障檢測方法對于高阻接地、間歇性接地故障的檢測存在靈敏度低的問題。

發明內容

本申請提供了一種高靈敏度接地故障檢測、辨識方法及裝置，以解決現有的故障檢測方法對于高阻接地、間歇性接地故障檢測靈敏度低的技術問題

一方面，本申請提供一種高靈敏度接地故障檢測、辨識方法，所述方法包括：

獲取電力設備中的高頻脈沖電壓信號，高頻脈沖電流信號、零序電流信號以及相電流信號；

由所述高頻脈沖電壓信號獲取高頻脈沖電壓幅值和相位，由所述高頻脈沖電流信號獲取高頻脈沖電流幅值和相位，由所述零序電流信號和相電流信號獲取所述零序電流幅值和相電流幅值；

設定啟動定值U_P，判斷是否存在2個及2個以上的高頻脈沖電壓幅值大于或等于啟動定值U_P；

若存在2個及2個以上的高頻脈沖電壓幅值大于或等于啟動定值U_P且零序電流信號或相電流信號具有零休特征，或者存在2個及2個以上高頻脈沖電壓幅值大于或等于啟動定值U_P且高頻脈沖電流信號滿足高頻脈沖電流相位特征，則判定電力設備的故障類型為接地故障，否則，設定接地故障整定值U_d，判斷是否存在2個及2個以上最大脈沖電壓幅值大于接地故障整定值U_d；

若存在2個及2個以上高頻脈沖電壓幅值大于接地故障整定值U_d且高頻脈沖電壓信號滿足高頻脈沖電壓相位特征，則判定電力設備的故障類型為接地故障，否則為其他故障類型。

可選的，所述零休特征是零序電流或相電流在過零點熄弧重燃產生的，所述零休特征的零休時間大于0.01ms。

可選的，所述高頻脈沖電流相位特征為高頻脈沖電流幅值處在相對于被測系統零序電流或相電流同步相位的A和B位置處，其中