CN102288871B - 大跨距相间短路接地故障的判别与处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大跨距相间短路接地故障的判别与处理方法，通过采集故障发生时各个馈线开关流过的故障电流信息结合零序电压判据综合判断故障类型以及故障区域，并采取相应的步骤进行故障恢复，可以很好地解决大跨距相间短路接地故障的处理问题，方法简单实用，不需要复杂的运算。

Description

大跨距相间短路接地故障的判别与处理方法
技术领域
本发明涉及配电网的故障处理领域，具体来说是一种大跨距相间短路接地故障的判别与处理方法。
背景技术
配电网故障的快速科学处理，对于提高配电网的供电可靠性，实现配电网的经济可靠运行具有重要意义。已有的配电网故障判别和故障处理的研究主要针对相间短路故障和单相接地短路故障。
实际当中的配电网的故障类型比较多变，既有发生单相接地短路故障、两相接地短路故障以及相间短路故障的可能，也有发生大跨距相间短路接地故障的可能。已有的针对相间短路和单相接地短路的故障诊断和处理方法应用到大跨距相间短路故障的判别和处理中均存在着不同程度的问题：针对两相接地短路以及相间短路的故障诊断和处理方法，一般不区分短路电流的相别，只要某个馈线开关的其中一相采集到故障电流，即认为该馈线开关流过了故障电流，因此在原理上无法区别两相接地短路故障、相间短路故障和大跨距相间短路接地故障，容易形成错位的故障定位结果；针对单相接地短路的故障诊断和处理方法原理一般比较复杂，实现起来比较困难，并且事实上当发生大跨距相间短路接地故障时，其故障电流比单相接地短路的故障电流要明显的多，这时候再采用针对单相接地短路的故障诊断和处理方法来判别大跨距相间短路接地故障其经济性和实用性都是需要考虑的问题。
发明内容
本发明的目的在于对现有的配电网故障判别和处理技术加以改进，提供一种大跨距相间短路接地故障的判别与处理方法。
为了更好地阐述所提出的方法先定义两个概念：(1)区域：由一些开关围成的且不包括开关的馈线段的集合，是所能隔离故障的最小范围；(2)运行馈线组：同一母线所联的所有馈线的集合。
本发明的技术方案是这样实现的：
1)发生故障后由变电站出线开关跳闸切断故障电流，主站启动故障信息上报流程，收集运行馈线组内各个馈线开关a、b、c三相的故障电流信息以及母线处的零序电压信息
2)待收集齐运行馈线组内各个馈线开关上报的故障电流信息以及母线处的零序电压信息后，按照如下判据进行大跨距相间短路接地故障诊断：
(4)若某个馈线开关的X相流过故障电流，而其下游开关的X相均未流过故障电流，则与该开关相邻的下游区域中存在X相异常；
(5)若X相异常区域和Y相异常区域相同，且在该运行馈线组的母线处存在较大的零序电压，则在该区域中发生了X-Y两相短路接地故障；若在该运行馈线组的母线处无零序电压存在，则在该区域中发生了X-Y相间短路故障；
(6)若在运行馈线组内X相异常区域和Y相异常区域不是同一个区域，且在该运行馈线组的母线处存在较大的零序电压，则X相异常区域中发生了X相接地，Y相异常区域中发生了Y相接地，该运行馈线组内发生了大跨距相间短路接地故障；
3)完成故障类型及故障区域的判断以后，若诊断出发生了大跨距相间短路故障，则分别将发生了单相接地的区域周边开关分闸以隔离故障，然后恢复可由原供电电源恢复供电的区域，接着再恢复剩下的可由备用电源恢复供电的区域。
所述的运行馈线组是由同一母线所联的所有馈线构成的集合。
所述的区域是由一些开关围成的其中不含开关的馈线段的集合，是所能隔离故障的最小范围。
目前已有的配电网故障诊断和处理仅仅针对单相接地短路和相间短路，一般不能进行大跨距相间短路接地故障的判别，也没有能够引入母线零序电压判据，仅仅是从故障电流的角度出发作出判断。与已有方法相比，本发明的优点是：(1)针对性强，可以很好地解决大跨距相间短路接地故障的判别问题；(2)方法简单实用，不需要复杂的运算；(3)引入母线零序电压作为判据，提高了判断的准确性。
附图说明
附图1为馈线内发生大跨距相间短路接地故障时的故障处理过程示意图。图1(a)故障前的两条配电线路；
图1(b)发生故障后变电站出线开关跳闸，切断故障电流；
图1(c)最终的故障处理结果
图中S1、S2为变电站出线开关，A、B、C、D、E、F为馈线分段开关，G为联络开关，方块代表断路器，圆圈代表负荷开关，实心代表合闸，空心代表分闸。
附图2为馈线间发生大跨距相间短路接地故障时的故障处理过程示意图。
图2(a)故障前的两条配电线路；
图2(b)发生故障后变电站出线开关跳闸，切断故障电流；
图2(c)最终的故障处理结果
图中S1、S2、S3、S4为变电站出线开关，A、B、C、D为馈线分段开关，E、F为联络开关，方块代表断路器，圆圈代表负荷开关，实心代表合闸，空心代表分闸。
具体实施方式
以下将结合附图和实例对本发明的内容做进一步说明。
如附图1(a)所示的1条馈线，当在F下游区域和由C、D围成的区域之间发生大跨距相间短路接地故障后，首先由变电站出线开关S1跳闸切断故障电流，如图1(b)所示，然后收集齐各个馈线开关的故障电流信息以及母线的零序电压信息，根据收集到的开关S1、C的a相流过故障电流的信息，推断出C、D围成的区域中存在a相异常；根据收集到的开关S1、A、E、F的b相流过故障电流的信息，推断出在F下游区域中存在b相异常；同时应能检测到母线处有较大的零序电压存在。由于a相异常区域和b相异常区域区域不是同一个区域，并且在母线处存在较大零序电压，可以判定F下游区域中发生了b相接地短路，由C、D围成的区域中发生了a相接地短路，馈线上发生了大跨距相间短路接地故障，于是将开关F、C分闸，隔离故障区域，再合上变电站出线开关S1恢复对健全区域的供电，如图1(c)所示。
如附图2(a)所示的运行馈线组，当馈线1和馈线2之间发生大跨距相间接地短路故障后，首先变电站出线开关S1、S2分别跳闸切断故障电流，如图2(b)所示，然后收集齐各个馈线开关的故障电流信息以及母线的零序电压信息，根据收集到的开关S2的a相流过故障电流的信息，推断出S2、C围成的区域中存在a相异常；根据收集到的开关S1、A的b相流过故障电流的信息，推断出在A、B围成的区域中存在b相异常；同时应能检测到母线处有较大的零序电压存在。由于A相异常区域和B相异常区域区域不是同一个区域，并且在母线处存在较大零序电压，可以判定S2、C围成的区域中发生了a相接地短路，A、B围成的区域中发生了b相接地短路，运行馈线组内发生了大跨距相间短路接地故障，于是将开关A、B、S2、C分闸，隔离故障区域，再合上变电站出线开关S1以及联络开关E、F恢复对健全区域的供电，如图2(c)所示。
所提出的方法的技术方案如下：在各个馈线开关处检测a、b、c三相电流，故障发生后由变电站出线开关跳闸切断故障电流，适当延时后，收集齐运行馈线组内各个馈线开关的故障电流信息以及母线处的零序电压信息，按照如下判据进行故障诊断：
(1)若某个馈线开关的X相流过故障电流，而其下游开关的X相均未流过故障电流，则与该开关相邻的下游区域中存在X相异常；
(2)若在运行馈线组内X相异常区域和Y相异常区域不是同一个区域，且在该运行馈线组的母线处存在较大的零序电压，则X相异常区域中发生了X相接地，Y相异常区域中发生了Y相接地，该运行馈线组内发生了大跨距相间短路接地故障；
(3)若X相异常区域和Y相异常区域相同，且在该运行馈线组的母线处存在较大的零序电压，则在该区域中发生了X-Y两相短路接地故障；若在该运行馈线组的母线处无零序电压存在，则在该区域中发生了X-Y相间短路故障。
完成故障类型及故障区域的判断以后，若诊断出发生了大跨距相间短路故障，则分别将发生了单相接地的区域周边开关分闸以隔离故障，然后恢复可由原供电电源恢复供电的区域，接着再恢复剩下的可由备用电源恢复供电的区域。

Claims (2)

1.一种大跨距相间短路接地故障的判别与处理方法，其特征在于，采用如下的步骤：
1）发生故障后由变电站出线开关跳闸切断故障电流，主站启动故障信息上报流程，收集运行馈线组内各个馈线开关a、b、c三相的故障电流信息以及母线处的零序电压信息；
2）待收集齐运行馈线组内各个馈线开关上报的故障电流信息以及母线处的零序电压信息后，按照如下判据进行大跨距相间短路接地故障诊断：
（1）若某个馈线开关的X相流过故障电流，而其下游开关的X相均未流过故障电流，则与该开关相邻的下游区域中存在X相异常；
（2）若X相异常区域和Y相异常区域相同，且在该运行馈线组的母线处存在较大的零序电压，则在该区域中发生了X-Y两相短路接地故障；若在该运行馈线组的母线处无零序电压存在，则在该区域中发生了X-Y相间短路故障；
（3）若在运行馈线组内X相异常区域和Y相异常区域不是同一个区域，且在该运行馈线组的母线处存在较大的零序电压，则X相异常区域中发生了X相接地，Y相异常区域中发生了Y相接地,该运行馈线组内发生了大跨距相间短路接地故障；
3）完成故障类型及故障区域的判断以后，若诊断出发生了大跨距相间短路故障，则分别将发生了单相接地的区域周边开关分闸以隔离故障，然后恢复可由原供电电源恢复供电的区域，接着再恢复剩下的可由备用电源恢复供电的区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，运行馈线组是由同一母线所联的所有馈线构成的集合。
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