[發明專利]一種利用三相故障信號電流實現小電流單相接地選線方法

在審

• 申請號: 202011462307.5
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112684288A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 葛亮;劉武;郭棟;王寶剛
• 申請（專利權）人: 國網陜西省電力公司西咸新區供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

本發明公開的一種利用三相電流中的故障信號電流實現小電流單相接地選線方法，根據疊加原理構建電力系統的故障信息網絡，獲取系統小電流單相接地時，故障信息網絡中每條負載線路上每相的故障信號電流，根據得到的每相的故障信號電流的特征，選線裝置動作，最后根據選線裝置動作確定接地的負載線路和接地相，可滿足中性點不接地或經消弧線圈接地的系統對單相接地選線的要求。該方法通過故障信號電流即可篩選出接地負載線路及接地相，既可用于變電站側判斷接地線路，又可通過開關內電流互感器判斷接地區段，不僅適用于小電流接地系統的單相接地選線，也可用于與電網直接相連的發電機、變壓器和電動機等。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，具體為一種利用三相故障信號電流實現小電流單相接地選線及保護方法。

背景技術

6kV-35kV電力系統通常采用中性點不接地，或經消弧線圈接地的小電流接地方式。在這種系統中發生單相接地時，由于故障情況復雜且電流很小，很難正確可靠地選出發生接地的故障線路，迄今，國內外所生產出多種選出單相接地線路的方法和裝置大都基于零序電流或電壓實現，但實際運行的效果表明，還是不能準確選出故障線路。

因此，研究開發新的小電流單相接地的選線方法和裝置仍是一項迫切的任務。

發明內容

針對現有單相接地的故障線路難以辨識的問題，本發明提供一種利用三相故障信號電流實現小電流單相接地選線方法，能夠快速準確的識別出接地的故障線路。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種利用三相故障信號電流實現小電流單相接地的選線方法，包括以下步驟：

步驟1、根據疊加定理構建電力系統的故障信息網絡，故障信息網絡的構建方法如下：

設母線任一相發生單相接地時，將接地點的電壓等效為兩個方向相反的電壓源，根據疊加原理電力系統的響應等于正常運行條件下的網絡與故障附加網絡中的響應之和，從而得到故障信息網絡；

步驟2、獲取系統小電流單相接地時，故障信息網絡中每條負載線路上每相的故障信號電流；

步驟3、根據得到的故障信號電流的特征構成動作判據，控制選線裝置動作；

步驟4、根據動作的選線裝置確定接地的負載線路和接地相。

優選的，步驟3中選線裝置動作的方法具體如下：

同一負載線路中，任一相的故障信號電流值大于該負載線路接地電容電流與設定的可靠系數的乘積時，選線裝置動作。

優選的，選線裝置動作的判據表達式如下：

其中，j為負載線路中A相、B相或C相，為發生單相接地時負載線路中任一相j的故障信號電流，I_C0j為發生單相接地時該負載線路任一非接地相j的故障信號電流，為系統相電壓，C_0j為各相對地電容，ω為角頻率。

優選的，步驟3中選線裝置動作的方法具體如下：

同一負載線路中，任一相的故障信號電流值與該負載線路接地電容電流的差值大于設定的不平衡電流時，選線裝置動作。

優選的，選線裝置動作的判據表達式如下：

其中，I_bp為不平衡電流，為發生單相接地時負載線路中任一相j的故障信號電流，I_C0j為發生單相接地時該負載線路任一非接地相j的故障信號電流。

優選的，步驟3中選線裝置動作的方法具體如下：