CN103837798A - 配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置 - Google Patents
配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103837798A CN103837798A CN201410094709.2A CN201410094709A CN103837798A CN 103837798 A CN103837798 A CN 103837798A CN 201410094709 A CN201410094709 A CN 201410094709A CN 103837798 A CN103837798 A CN 103837798A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fault
- earth
- distribution network
- phase
- earthing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
- Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location
Abstract
本发明为配电网单相接地的故障性质的快速诊断与处理方法，该方法采用自适应接地选线法选出单相接地的故障线路，应用接地故障电流转移装置转移让接地故障相直接金属接地，转移故障点电流，钳制故障点电压，可以对接地故障性质进行准确的判断。对瞬时性接地故障，通过故障点的接地电流转移，使故障点的瞬时性接地电弧快速熄灭，防止产生间歇性的弧光接地过电压，防止电弧长时间燃烧对绝缘造成破坏，由瞬时性故障转化为永久性接地故障，降低了电网故障率；对永久性接地故障，可快速对故障性质进行诊断确定，在最短的时间内切除故障线路，防故障扩大危及设备和人身安全。
Description
技术领域
本发明为配电网单相接地的故障性质的快速诊断方法与处理领域，主要用于配电网瞬时性接地故障与永久性接地故障的判断与处理。
背景技术
配电网的接地故障从性质来分有两种：一种是瞬时性故障，这种情况下故障点的绝缘并有被破坏，只是发生了瞬时性的对地击穿放电，如绝缘子在各类过电压或污移情况下对地放电等，一旦放电结朿，故障点的绝缘会恢复，电网恢复正常运行；另一类是永久性故障，故障不能自行恢复，这种情况下，故障点的绝缘被永久破坏，就是放电结朿，故障点的绝缘也不会恢复，电网不能恢复正常运行状态，如电缆击穿、绝缘子击穿破坏等。另外还有故障性质的转换现象，即瞬时性故障转化、发展为永久性故障，如绝缘子放电电流过大，接地电流超过熄弧临界值，电弧就不会自行熄灭。如电弧持续时间过长，故障点的绝缘在电弧的长期作用下会发展为永久性的击穿破坏，如绝缘子表面烧伤、炸碎等。所以当配电网发生单相接地故障时，一定要尽快找出故障线路，对故障性质快速判断处理，对瞬时性接地故障要尽快促使电弧熄灭，防止其转化为永久性故障；对永久性故障要尽快把故障点从电网中切除，以保证电网和人身安全。
配电网发生单相接地故障时，规程规定可以带接地故障运行2小时，是基于配电网接地电流较小时，大多数瞬时性接地电弧可以自行熄灭，对提高配电网供电可靠性是有利的；但是，如果接地电流较大，接地电弧持续时间过长，由于电弧的热电离和光电离破环周围空气的绝缘，发展为相间短路危及电网安全。另外如果发生单相断线故障，电源侧导线断线落地会对人身安全构成威胁，国内曾多次发生配电线路电源侧单相断线落地造成人身伤亡事故。所以，从电网安全和人身安全的要求要尽快把故障线路检查出来，对故障性质进行判断处理，对瞬时性接地故障要尽快促使电弧熄灭，防止其转化为永久性故障；对永久性故障要尽快把故障点从电网中切除，以保证电网和人身安全。
发明内容
针对上述问题，发明了由自适应接地选线单元、接地故障电流转移装置、计算机测控单元和安装在配电网各馈线上的零序电流互感器构成的配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置。当配电网单相接地故障后，首先由自适应接地选线单元选出故障线路，由计算机测控单元判断发生接地的故障相，由故障电流转移装置合上该故障相的单相接地开关，转移故障点的接地电流，钳制故障点的电位为零电位，这时接地故障点的电弧将被强制性熄灭。经时间T后，断开故障相的单相接地开关，若接地故障点的故障为瞬时性故障，接地故障点的绝缘在时间T内恢复，电网回归到正常状态，其中性点的位移电压将为正常值；若接地故障点的故障为永久性故障，接地故障点的绝缘将不会在时间T内恢复，故障点再次击穿放电，中性点的位移电压将上升到单相接地时的数值，此时，证明故障永久性故障，为保证电网和人身的安全应迅速把故障线路切除，以防故障扩大。
本发明通过利用自适应的接地选线方式选出接地故障线路。通过母线电压互感器，检测判断接地故障相，合上故障电流转移装置的接地故障相，让接地故障相直接金属接地，转移故障点接地电流，钳制故障点电位为零，达到消除接地故障点电弧的目的。故障电流转移方式能消除接地故障点的瞬时接地电弧，使瞬时接地故障恢复；虽然不能消除永久性接地故障，但可以通过这种消弧方式对接地故障性质进行判断。因为如若是瞬时性故障，经转移故障点接地电流，钳制故障点电位后，电弧熄灭，故障点绝缘会在时间T内得到恢复，当接地开关断开后，系统恢复正常，中性点位移电压降到正常值；如为永久性接地故障，经转移故障点接地电流，钳制故障点电位电弧熄灭，但故障点的绝缘已被击穿破坏，不会恢复，接地开关断开后，故障点故障接地电流将再次出现，系统将再次出现单相接地时的中性点位移电压。对永久性接地故障应迅速把故障线路切除，以防故障扩大。
故障电流转移装置的安装方式应通过馈线开关接入系统，其安装地点应远离变电所的母线和二次电缆，并安装围栏保护，防止跨步电压对人身造成威胁。接地装置应进行局部优化处理，使其具有较小的接地阻抗，较大的热容量，防止大电流入地时产生地电位干扰，影响微机保护和综合自动化的安全。
本发明具有下述优点：
1、应用配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置，对瞬时性接地故障，通过故障点的接地电流转移，使故障点的瞬时性接地电弧快速熄灭，防止产生间歇性的弧光接地过电压，防止电弧长时间燃烧对绝缘造成破坏，由瞬时性故障转化为永久性接地故障，降低了电网故障率。
2、应用配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置，对永久性接地故障，可快速对故障性质进行诊断确定，在最短的时间内切除故障线路，防故障扩大危及设备和人身安全。
3、应用配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置，在中性点经消弧线圈接地的电网，可与消弧线圈相互配合，使故障点残流转移使瞬时性接地电弧快速熄灭，电网快速恢复正常；使永久性接地故障快速切除，防止故障扩大危及设备和人身安全。
附图说明
图1为自适应接地选线单元，（1）为Z型联接的接地变压器；（2）为电网参数测量支路；（3）为零序电流补偿支路；（4）为计算机测控单元。
图2为装置接入中性点对地绝缘的配电网接线图，图中（1）为自适应接地选线单元；（2）为接地故障电流转移装置；计算计控制单元用于测量和控制。
图3为装置接入中性点经消弧线圈接地的电网，装置与消弧线圈并联，配合消弧线圈快速对故障性质进行判断、处理。系统各馈线安装零序电流互感器，配零序保护。
图4为接地故障电流转移装置，K1、K2、K3为三台具有独立操作机构的接地开关，分别接入三相电网，在电网出现单相接地时合上对应的接地开关，用于转移故障点电流。
具体实施方式
中性点对地绝缘的配电网，一般为架空线路为主的电网，或者架空线路和电缆线路构成的混合电网，其接地故障大多为绝缘子在雷击、污秽等引起的对地电弧放电，瞬时性故障居多，且单相接地电流不大，很少超过100A，使用故障电流转移方式是安全的。使用配电网单相接地故障性质的快速诊断与处理方法处理后，能使瞬时性接地故障点的电弧快速熄灭，防止产生间歇性的弧光接地过电压，防止电弧长时间燃烧对绝缘造成破坏。如为瞬时性故障，则故障点绝缘应故障点绝缘应在时间T内恢复，接地开关断开后，电网恢复正常；否则即为永久性故障，应立即切除故障线路，防止危及设备和人身安全。
中性点经消弧线圈接地的电网，由于经自动跟踪补偿消弧装置补偿后的故障残流可能非常小，小于熄弧临界值，接地电弧能自行熄灭；但如果是架空线路和电缆线路构成的混合电网，单相接地电流可能较大。如残流控制较小，脱谐度小，会造成电网中性点位移电压较高，影响电网安全运行，有时不得不将残流放大，大到超过熄弧临界值，瞬时性故障接地电弧就不能自行熄灭。这时并联安装接地故障电流转移装置，用自适应接地选线装置选线和故障电流转移方法处理，如为瞬时性故障，通过转移故障点电流，钳制故障点电位，使故障点残流降到零，可促使接地电弧快速熄弧，故障点绝缘会在时间T内得到恢复，当接地开关断开后，系统恢复正常，中性点位移电压降到正常值；如为永久性接地故障，因故障点的绝缘已被永久性击穿破坏，经故障电流转移方法处理后，故障点的绝缘在时间T内不会恢复，接地开关断开后，故障点故障电流将再次出现，系统将再次出现单相接地时的中性点位移电压，即可判断故障点为永久性接地故障，此时，应立即切除故障线路，防故障扩大危及设备和人身安全。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置，由自适应接地选线单元（1）、故障电流转移单元（2）、计算机测控单元（3）和安装在电网各馈线上的零序电流互感器组成，其特征在于：在电网发生单相接地故障时，首先由自适应接地选线单元（1）选出故障线路，由故障电流转移单元（2）转移故障点接地电流，钳制故障点电位为零电位，径时间T（T为绝缘恢复时间）后，断开故障电流转移单元（2）接地相的接地开关，检测系统中性点位移电压是否恢复正常，如恢复正常，则为瞬时性故障；如未恢复正常，则为永久性故障。
2.根据权利要求1所述的. 配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置，其特征在于：配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置应用于中性点对地绝缘系统的配电网，经自适应接地选线装置选线和故障电流转移方法处理后，如为瞬时性故障，则故障点绝缘应故障点绝缘应在时间T内恢复，接地开关断开后，电网恢复正常；否则即为永久性故障，应立即切除故障线路。
3.根据权利要求1所述的配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置，其特征在于：配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置应用于中性点经消弧线圈接地的配电网，故障电流转移单元与消弧线圈配合，把接地故障点的残流降到零，钳制故障点电位为零电位，如为瞬时性故障，可促使故障点绝缘快速恢复，电网恢复正常；否则即为永久性故障，应立即采用自适应接地选线单元选出故障线路，由装置切除故障线路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410094709.2A CN103837798B (zh) | 2014-03-15 | 2014-03-15 | 配电网单相接地故障性质的快速诊断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410094709.2A CN103837798B (zh) | 2014-03-15 | 2014-03-15 | 配电网单相接地故障性质的快速诊断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103837798A true CN103837798A (zh) | 2014-06-04 |
| CN103837798B CN103837798B (zh) | 2016-05-25 |
Family
ID=50801502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410094709.2A Active CN103837798B (zh) | 2014-03-15 | 2014-03-15 | 配电网单相接地故障性质的快速诊断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103837798B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107276050A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-10-20 | 李景禄 | 一种配电网中性点电阻接地方式分区式故障处理方法 |
| CN107340455A (zh) * | 2016-04-28 | 2017-11-10 | 王金泽 | 一种配电网高压线路单相断线故障识别方法及应用 |
| CN108448562A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-08-24 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于单相接地故障的电流全补偿方法及系统 |
| CN108879645A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-23 | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 一种消弧线圈与主动干预消弧装置并列运行设备及方法 |
| CN110018401A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-07-16 | 国网甘肃省电力公司天水供电公司 | 一种配电线路单相接地故障定位方法 |
| CN110261718A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-09-20 | 清华大学 | 计及电弧长度的集电线路弧光高阻接地故障测距方法 |
| CN110687389A (zh) * | 2018-07-05 | 2020-01-14 | 李景禄 | 一种用于转移接地装置关键参数测量及故障点熄弧判断法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101042417A (zh) * | 2006-03-26 | 2007-09-26 | 吴昌德 | 小电流接地系统单相接地的建模方法以及选线方法 |
| CN101075739A (zh) * | 2007-06-21 | 2007-11-21 | 思源电气股份有限公司 | 自动跟踪补偿灭弧及选线成套装置 |
| CN201004553Y (zh) * | 2007-01-08 | 2008-01-09 | 李永吉 | 电力输配电系统弧光过电压限制及小电流接地选线综合装置 |
| CN201051663Y (zh) * | 2007-03-06 | 2008-04-23 | 耿玉泉 | 中性点非直接接地电网单相接地故障定位装置 |
| RU2410812C2 (ru) * | 2009-03-10 | 2011-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Устройство быстродействующей селективной защиты от однофазных замыканий на землю в распределительных сетях с возможностью безаварийного ввода резерва |
| CN202309066U (zh) * | 2011-10-11 | 2012-07-04 | 合肥伟创电力技术有限公司 | 一种智能快速消弧消谐选线及过电压保护装置 |
| CN202351371U (zh) * | 2011-11-21 | 2012-07-25 | 广西星宇智能电气有限公司 | 一种自适应零序电流故障特征的小电流接地选线装置 |
| CN102623985A (zh) * | 2012-01-17 | 2012-08-01 | 合肥凯高电气设备有限公司 | 一种新型中压配电系统综合接地保护及选线装置 |
| CN103293446A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-09-11 | 国家电网公司 | 基于消弧线圈的小电流接地故障选线方法 |
| CN203205870U (zh) * | 2013-04-19 | 2013-09-18 | 辽宁电能发展股份有限公司 | 一种单相接地保护开关柜 |
| CN103545796A (zh) * | 2013-09-16 | 2014-01-29 | 国家电网公司 | 中性点非有效接地配电网单相接地故障处理装置及方法 |
-
2014
- 2014-03-15 CN CN201410094709.2A patent/CN103837798B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101042417A (zh) * | 2006-03-26 | 2007-09-26 | 吴昌德 | 小电流接地系统单相接地的建模方法以及选线方法 |
| CN201004553Y (zh) * | 2007-01-08 | 2008-01-09 | 李永吉 | 电力输配电系统弧光过电压限制及小电流接地选线综合装置 |
| CN201051663Y (zh) * | 2007-03-06 | 2008-04-23 | 耿玉泉 | 中性点非直接接地电网单相接地故障定位装置 |
| CN101075739A (zh) * | 2007-06-21 | 2007-11-21 | 思源电气股份有限公司 | 自动跟踪补偿灭弧及选线成套装置 |
| RU2410812C2 (ru) * | 2009-03-10 | 2011-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Устройство быстродействующей селективной защиты от однофазных замыканий на землю в распределительных сетях с возможностью безаварийного ввода резерва |
| CN202309066U (zh) * | 2011-10-11 | 2012-07-04 | 合肥伟创电力技术有限公司 | 一种智能快速消弧消谐选线及过电压保护装置 |
| CN202351371U (zh) * | 2011-11-21 | 2012-07-25 | 广西星宇智能电气有限公司 | 一种自适应零序电流故障特征的小电流接地选线装置 |
| CN102623985A (zh) * | 2012-01-17 | 2012-08-01 | 合肥凯高电气设备有限公司 | 一种新型中压配电系统综合接地保护及选线装置 |
| CN203205870U (zh) * | 2013-04-19 | 2013-09-18 | 辽宁电能发展股份有限公司 | 一种单相接地保护开关柜 |
| CN103293446A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-09-11 | 国家电网公司 | 基于消弧线圈的小电流接地故障选线方法 |
| CN103545796A (zh) * | 2013-09-16 | 2014-01-29 | 国家电网公司 | 中性点非有效接地配电网单相接地故障处理装置及方法 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107340455A (zh) * | 2016-04-28 | 2017-11-10 | 王金泽 | 一种配电网高压线路单相断线故障识别方法及应用 |
| CN107340455B (zh) * | 2016-04-28 | 2023-10-24 | 王金泽 | 一种配电网高压线路单相断线故障识别方法及应用 |
| CN107276050A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-10-20 | 李景禄 | 一种配电网中性点电阻接地方式分区式故障处理方法 |
| CN107276050B (zh) * | 2017-06-29 | 2019-03-26 | 李景禄 | 一种配电网中性点电阻接地方式分区式故障处理方法 |
| CN108448562A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-08-24 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于单相接地故障的电流全补偿方法及系统 |
| CN108879645A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-23 | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 一种消弧线圈与主动干预消弧装置并列运行设备及方法 |
| CN110687389A (zh) * | 2018-07-05 | 2020-01-14 | 李景禄 | 一种用于转移接地装置关键参数测量及故障点熄弧判断法 |
| CN110018401A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-07-16 | 国网甘肃省电力公司天水供电公司 | 一种配电线路单相接地故障定位方法 |
| CN110018401B (zh) * | 2019-05-20 | 2021-03-16 | 国网甘肃省电力公司天水供电公司 | 一种配电线路单相接地故障定位方法 |
| CN110261718A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-09-20 | 清华大学 | 计及电弧长度的集电线路弧光高阻接地故障测距方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103837798B (zh) | 2016-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103837798B (zh) | 配电网单相接地故障性质的快速诊断装置 | |
| CN107966633B (zh) | 一种供电系统的配电网单相接地故障线路快速判断方法及系统 | |
| EP2633597B1 (en) | Voltage balancing of symmetric hvdc monopole transmission lines after earth faults | |
| CA3022248C (en) | Method and detection device for detecting a high-impedance ground fault in an electrical energy supply network with a grounded neutral point | |
| CN104991162B (zh) | 一种小电流接地系统单相接地故障的定位装置及使用方法 | |
| CN108321779B (zh) | 一种配电网中性点电阻接地方式的接地故障智能处理法 | |
| EP4046249B1 (en) | High voltage overhead electric transmission line equipped with switchgear unit | |
| CN107276050A (zh) | 一种配电网中性点电阻接地方式分区式故障处理方法 | |
| CN105449650A (zh) | 一种柔性直流智能输配电网的保护系统和方法 | |
| CN109031035A (zh) | 一种差异性配电网单相接地故障性质与故障恢复判断方法 | |
| Hamidi et al. | Adaptive single-phase auto-reclosing method using power line carrier signals | |
| US20120019964A1 (en) | Photovoltaic bipolar to monopolar source circuit converter with frequency selective grounding | |
| CN109038513B (zh) | 一种用于故障相转移接地装置的断线接地的智能处理方法 | |
| Bapat et al. | Advanced concepts in high resistance grounding | |
| RU2638574C1 (ru) | Подстанция среднего напряжения | |
| Chang | Mitigation of high energy arcing faults in nuclear power plant medium voltage switchgear | |
| CN211206745U (zh) | 一种单相接地故障管理系统 | |
| CN1053129A (zh) | 检测接地电流的方法及装置 | |
| CN207992363U (zh) | 单相接地故障线路监测系统 | |
| RU2644626C1 (ru) | Способ и устройство контроля изоляции системы электроснабжения с изолированной нейтралью | |
| CN112039031A (zh) | 一种配电网单相接地故障差异化处理与故障区域隔离方法 | |
| CN105977931A (zh) | 一种断零缺相保护装置、方法及电网故障定位装置 | |
| KR102628733B1 (ko) | 누전 및 지락시 감전방지 장치 및 이를 구비한 배전시스템 | |
| KR102640875B1 (ko) | 침수 누전 차단 방지 장치 및 이의 실행 방법 | |
| CN110687389A (zh) | 一种用于转移接地装置关键参数测量及故障点熄弧判断法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |