CN103364692B - 一种配电网接地系统单相接地故障选线方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种10kV配电网接地系统单相接地故障选线方法，利用消弧线圈与消谐电阻阻抗值比例符合某一比例范围时，当系统发生单相接地故障，故障出线的零序电压与零序电流相位之关就会小于某一个设定值，当上述条件成立时，保护装置输出故障指示信号及出线开关动作信号。发明有益的效果是：采用系统消弧线圈回路上的参数特征值，与系统零序电压电流相结合，相位角变化不容易受系统运行条件等因素的影响，判据输出较稳定，判断准确性较高；本发明提及技术能够快速的实现故障定位，不仅可以极大地完善配电网的自动化程度，而且将使用户的停电时间大大缩短，减小停电造成的损失，弥补了小电流接地运行方式存在的不足，具有良好的社会和经济效益。

Description

一种配电网接地系统单相接地故障选线方法

技术领域

本发明涉及一种配电网接地系统，尤其是一种10kV配电网经消弧线圈接地系统单相接地故障选线方法。

背景技术

现阶段我国配电网大多数采用中性点非有效接地系统(中性点不接地或经消弧线圈接地)，单相接地故障占到总体故障的80％以上，当发生单相对地短路故障时，由于大地与中性点之间没有直接电气连接或串接了电抗器，因此短路电流很小，保护装置不需要立刻动作跳闸，从而提高了系统运行的可靠性。

但也正由于安装的消弧线圈使该系统单相接地短路电流很小，故障线路与非故障线路上的电压电流幅值、相角并无太大区别，使得该故障的发生位置判断变得困难。但随着馈线的增多，电容电流增大，长时间运行就容易单相接地变成多点接地短路，弧光接地还会引起系统的过电压，损坏设备，破坏系统的安全运行，所以必须及时找到故障线路和故障地点。为了提高供电可靠性并减少电网故障带来的停电影响，各国供电企业都在积极实施配电运行自动化技术，通过实时监视，及时发现隐患，避免事故的发生，并自动实现故障的定位、隔离及非故障线路的供电恢复，减少故障停电时间。单相接地短路作为发生的几率最大的短路故障类型，如何在配电网发生单相接地故障后及时准确地找到故障发生的位置，隔离故障区域并恢复非故障区域的正常供电，是当前配电网单相接地故障研究中的一个重要一个目的。

随着配电网网架的加强，分支线路也增多，用传统的巡线方法找出具体故障点的位置非常困难。这不仅耗费了大量人力物力，而且延长了停电时间，影响供电可靠性。尤其是在气候严寒冬季或雨雪天气、路况艰难，现有找故障点的方法劳动强度非常大，难以适应当前生产的需求。

发明内容

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种输出稳定、判断准确的10kV配电网经消弧线圈接地系统单相接地故障选线方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种10kV配电网经消弧线圈接地系统单相接地故障选线方法，利用消弧线圈与消谐电阻阻抗值比例符合某一比例范围时，当系统发生单相接地故障，故障出线的零序电压与零序电流相位之差就会小于某一个设定值，当上述条件成立时，保护装置输出故障指示信号及出线开关动作信号，该判据具体设定如下：

消谐电阻阻值与消弧线圈电感应满足式(1)

$K_1<\frac{R}{L}<K_2---\left(1\right)$

线路零序电压与零序电流的相位夹角满足式(2)：

0°<α<K₃(2)

式(1)，(2)中，

R：消谐电阻阻值；

L：消弧线圈电感值；

α：线路零序电压与零序电流的相位夹角；

K₁，K₂，K₃：整定值。

作为优选，55<K1<69，95<K2<110。

作为优选，10°<K3<50°。

作为优选，本方法采用以下电路结构，包括电流零序滤过器和电压零序滤过器，电流零序滤过器输出到电流相角计算φ_I环节，电压零序滤过器输出到电压相角计算φ_U环节，电流相角计算φ_I环节和电压相角计算φ_U环节输出到比较器1计算相角差值，比较器1输出到比较器2的负输入端和比较器3的正输入端，比较器2的正输入端输入定值K₃，比较器3的负输入端输入定值0，比较器2和比较器3输出到与门，与门输出选线结果及动作信号。

发明有益的效果是：采用系统消弧线圈回路上的参数特征值，与系统零序电压电流相结合，相位角变化不容易受系统运行条件等因素的影响，判据输出较稳定，判断准确性较高；本发明提及技术能够快速的实现故障定位，不仅可以极大地完善配电网的自动化程度，而且将使用户的停电时间大大缩短，减小停电造成的损失，弥补了小电流接地运行方式存在的不足，具有良好的社会和经济效益。

附图说明

图1是本发明选线方法的电路框图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例：一种10kV配电网经消弧线圈接地系统单相接地故障选线方法，具体实施方式为，首先，根据系统电容电流容量，确定消弧线圈及其配套消谐电阻的参数，使其满足 此处K₁＝60，K₂＝100。然后，由零序电压电流滤过器处理得到各出线电压电流零序分量，如图1所示，电压零序滤过器和电流零序滤过器分别输出到电压相角计算φU环节和电流相角计算φI环节，零序电压和零序电流φU和φI计算得到后，输出到比较器1，计算相角差值，比较器1输出到比较器2的负输入端和比较器3的正输入端，比较器2的正输入端输入定值K₃＝45，比较器3的负输入端输入定值0；比较器2的输出端输出到与门的一个输入端，比较器3的输出端输出到与门的一个输入端，如果比较器1的输出小于K₃且大于0，即满足0°<α<K₃，则与门的两个输入均为1，与门输出选线结果及动作信号。

该方法利用系统参数配合，稳定性较好，可以较准确地判断出单相接地故障出线。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种配电网接地系统单相接地故障选线方法，其特征是：利用消弧线圈与消谐电阻阻抗值比例符合某一比例范围时，当系统发生单相接地故障，故障出线的零序电压与零序电流相位之差就会小于某一个设定值，当上述条件成立时，保护装置输出故障指示信号及出线开关动作信号，具体设定如下：

消谐电阻阻值与消弧线圈电感应满足式(1)

$K_1<\frac{R}{L}<K_2---\left(1\right)$

线路零序电压与零序电流的相位夹角满足式(2)：

0°<α<K₃(2)

式(1)，(2)中，

R：消谐电阻阻值；

L：消弧线圈电感值；

α：线路零序电压与零序电流的相位夹角；

K₁，K₂，K₃：整定值，其中55<K₁<69，95<K₂<110，10°<K₃<50°。

2.根据权利要求1所述的配电网接地系统单相接地故障选线方法，其特征是：采用以下电路结构，包括电流零序滤过器和电压零序滤过器，电流零序滤过器输出到电流相角计算φ_I环节，电压零序滤过器输出到电压相角计算φ_U环节，电流相角计算φ_I环节和电压相角计算φ_U环节输出到比较器1计算相角差值，比较器1输出到比较器2的负输入端和比较器3的正输入端，比较器2的正输入端输入定值K₃，比较器3的负输入端输入定值0，比较器2和比较器3输出到与门，与门输出选线结果及动作信号。