[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于電流復(fù)合判據(jù)的配電網(wǎng)單相高阻接地選線策略

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210527794.1
• 申請(qǐng)日: 2022-05-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115389860A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙福平;范松海;寧鑫;韓曉言;張星海;尚豪;冀一瑋;吳月崢;孫韜;寧文軍;趙莉華;黃小龍;曾德華;陳展
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/08
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/08;G01R31/52
• 代理公司: 北京盛凡佳華專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 11947
• 代理人: 陳文麗

本發(fā)明涉及一種基于電流復(fù)合判據(jù)的配電網(wǎng)單相高阻接地選線策略。本申請(qǐng)從配電網(wǎng)單相高阻接地故障的仿真模型入手，在確定了通過(guò)短時(shí)自主接地放大故障電流實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)快速選線的理論及操作方法的基礎(chǔ)上，提出了基于電流復(fù)合判據(jù)的配電網(wǎng)單相高阻接地選線策略，只需要測(cè)量零序電流便可以實(shí)現(xiàn)高阻接地故障選線，方法簡(jiǎn)單快捷，在保證正確選線的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)選線。本方案所需的成本較低、實(shí)用性較強(qiáng)，適合推廣使用。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)接地故障選線策略，具體涉及一種基于電流復(fù)合判據(jù)的配電網(wǎng)單相高阻接地選線策略。

技術(shù)背景：

對(duì)于穿越林區(qū)的中壓配網(wǎng)，樹(shù)竹與輸電線路之間發(fā)生放電后可引起單相接地故障。不及時(shí)處理的單相故障可能演變成弧光接地故障，由于故障點(diǎn)周?chē)嬖跇?shù)竹等易燃物，弧光可引燃枝葉，進(jìn)而誘發(fā)山火。

輸電線路發(fā)生單相接地故障后，為了獲取山火故障點(diǎn)的位置，快速選擇故障線路并準(zhǔn)確定位是防治山火的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)高阻接地的快速選線可以規(guī)避故障接地引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)，使配網(wǎng)安全性得到全面的提升和改善。

單相接地故障精準(zhǔn)快速選線技術(shù)是通過(guò)對(duì)比正常運(yùn)行和接地故障時(shí)線路的電氣參數(shù)差異來(lái)實(shí)現(xiàn)。正常運(yùn)行時(shí)線路出線端和末端的電壓以及流過(guò)線路的電流基本穩(wěn)定，當(dāng)線路存在單相接地時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的接地電流，從而使得流過(guò)線路的電流和線路各處的電壓發(fā)生變化，基于這種差異，就可以快速并準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)故障線路的選擇。

但是目前單相高阻接地故障選線存在以下缺陷：1.目前選線方法較少，如注入電流法等在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中較難實(shí)現(xiàn)，選線較為困難； 2.使用算法判斷較為復(fù)雜，需要使用的電氣物理量參數(shù)較多，用時(shí)較久且可能發(fā)生誤判，不易滿足發(fā)生高阻接地故障時(shí)實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確選線的要求。

因此，對(duì)于配電網(wǎng)高阻接地故障進(jìn)行選線，既要確保選線速度快、用時(shí)少，又要保證選線的正確率，避免發(fā)生誤判斷。本發(fā)明提出的基于電流復(fù)合判據(jù)的配電網(wǎng)單相高阻接地選線策略，只需要測(cè)量零序電流便可以實(shí)現(xiàn)高阻接地故障選線，方法簡(jiǎn)單快捷，在保證正確選線的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)選線。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)高阻接地故障選線的不足，設(shè)計(jì)了一種基于電流復(fù)合判據(jù)的配電網(wǎng)單相高阻接地選線策略，有效減少了故障發(fā)生后選線的時(shí)間，同時(shí)可以保證實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)快速的選線。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

中壓配電網(wǎng)系統(tǒng)為三相交流電源且中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時(shí)流過(guò)故障點(diǎn)的電流為電容電流，通過(guò)短時(shí)自主接地放大故障電流實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)快速選線。

以通過(guò)短時(shí)自主接地放大故障電流實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)快速選線為理論基礎(chǔ)，在電路中的消弧線圈處安裝一個(gè)電子式旁路開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)可以通過(guò)脈沖信號(hào)控制其開(kāi)斷狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)到線路有單相接地故障時(shí)，給電子式旁路開(kāi)關(guān)一個(gè)觸發(fā)脈沖。當(dāng)線路電壓處于正半周時(shí)，電子開(kāi)關(guān)處于合閘位置，這時(shí)不接地系統(tǒng)短時(shí)變?yōu)榻拥叵到y(tǒng)，故障電流被短時(shí)放大；當(dāng)線路電壓過(guò)零時(shí)該電子式旁路開(kāi)關(guān)自動(dòng)關(guān)斷，通過(guò)出線側(cè)CT 檢測(cè)電流的變化來(lái)判斷故障線路，從而達(dá)到準(zhǔn)確選線的目的。

通過(guò)Simulink模型仿真，總結(jié)樹(shù)線放電高阻接地故障和中性點(diǎn)接地、斷開(kāi)過(guò)程中的故障特征為：發(fā)生故障時(shí)，故障線路零序電流大于20mA；發(fā)生故障后若進(jìn)行中性點(diǎn)接地，故障線路零序電流會(huì)有明顯的相對(duì)增大，中性點(diǎn)接地?cái)嚅_(kāi)時(shí)，故障線路零序電流會(huì)有明顯的相對(duì)減小，非故障線路與上述過(guò)程剛好相反；進(jìn)行中性點(diǎn)接地或斷開(kāi)時(shí)，中性點(diǎn)接地電流、故障線路零序電流和非故障線路零序電流均會(huì)出現(xiàn)明顯的暫態(tài)過(guò)程，一般在5個(gè)周波(100ms)后該暫態(tài)過(guò)程結(jié)束。

一種基于電流復(fù)合判據(jù)的配電網(wǎng)單相高阻接地選線策略，包括：

(1)若線路零序電流＞20mA，且持續(xù)一定時(shí)間時(shí)，進(jìn)行中性點(diǎn)短時(shí)接地，然后斷開(kāi)；