CN106054031A - 基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法 - Google Patents
基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106054031A CN106054031A CN201610682417.XA CN201610682417A CN106054031A CN 106054031 A CN106054031 A CN 106054031A CN 201610682417 A CN201610682417 A CN 201610682417A CN 106054031 A CN106054031 A CN 106054031A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fault
- current
- minimum
- phase
- resistive load
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/086—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution networks, i.e. with interconnected conductors
-
- 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
本发明涉及一种基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法,对小电流接地故障发生情况进行甄别;确定小电流接地故障发生时,在故障发生变电站的母线侧非故障相上注入电阻负荷,并持续一定时间;然后在电阻负荷注入的时间内各个馈线终端将电阻负荷注入后的各终端安装点实时电流数据或突变电流数据上送到配网系统主站;最后在配网系统主站侧通过分析电阻负荷注入前后的一定延时时间内的电流变化量确定故障发生的具体故障区域。本发明给出一种线路简单、判定准确性高、无需注入特殊信号的基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法,对目前我国配电网小电流接地故障具有很好的适应性和故障定位可靠性,具备很好的推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及配电网小电流接地故障判定领域,具体来说是一种基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法。
背景技术
随着智能配电网改造建设向深水区推进,提高供电可靠性作为重要的一项指标被写进了国网“十三五”行动计划中。配电网馈线自动化是提高供电可靠性的关键技术和方法。近几年,伴随着几轮配电网自动化建设的热潮,国内配电网短路故障下的馈线自动化技术有了长足的发展,有效确保了短路情况下的配电网供电可靠性。
但是,配电网大部分故障是单相接地故障,而我国的配电网中压接地方式多为中性点非直接接地的小电流接地方式。小电流接地方式虽然可以将接地故障电流限值在较小的范围,并且可以带故障运行1-2小时,但是接地跨步电压却往往成为威胁人身安全的元凶,因此快速及时的切除故障显得尤为必要。
目前的配电网小电流接地定位方法有两大类,一类为无源法,一类为有源法。无源法是通过分析小电流接地故障前后各个关键点的暂态波形的变化情况分析故障发生的大体位置。该种方法无需注入信号,只通过特殊采样终端和主站配合即可完成故障判定,但是由于配网线路复杂,干扰波形多,其判定的准确性不高。有源法是通过在中性点注入特殊信号通过特定的终端装置接收信号并配合主站完成故障判定的,该种方法需要注入特殊信号,并且需要配合特殊终端接收特殊信号,虽然可靠性上较之无源法有提高,但是推广性上欠佳。
因此,研究一种适合于目前我国配电网建设现状,无需配置大量特殊终端而依靠目前已经建设的大量传统终端的综合小电流接地故障判定方法具有重要的现实意义。
发明内容
针对上述问题,本发明结合配电网特点,给出一种线路简单、判定准确性高、无需注入特殊信号的基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法。
为解决上述问题,本发明采取的技术方案为:基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法,包括如下步骤:
步骤一、对小电流接地故障发生情况进行甄别;
步骤二、确定小电流接地故障发生时,在故障发生变电站的母线侧非故障相上注入电阻负荷,并持续一定时间后退出电阻负荷;
步骤三、在电阻负荷注入的时间段内各个馈线终端将电阻负荷注入后的各终端安装点实时电流数据和突变电流数据上送到配网系统主站;
步骤四、在配网系统主站侧通过分析电阻负荷注入前后的一定延时时间内的电流变化量,确定故障发生的具体故障区域。
优选的,步骤一中采用母线三相电压和零序电压变化来对小电流接地故障发生情况进行甄别,具体为以下三种情况:
(1)母线有两相电压升高接近线电压,而有一相电压降低,并且零序电压在50-110V时,则认为发生单相接地故障;
(2)母线有一相电压升高超过线电压,而另两相电压降低,并且零序电压在50-100V时,认为发生电压互感器工频铁磁谐振;
(3)母线有一相电压接近于0,而另两相电压不变,且零序电压在33V附近时,认为发生电压互感器熔断器熔断。
步骤二中所述在故障发生变电站的母线侧非故障相上注入电阻负荷,具体分三种情况注入:
(1)在故障相电压滞后相上注入电阻负荷;
(2)在故障相电压超前相上注入电阻负荷;
(3)在非故障相的两相上同时注入电阻负荷。
电阻负荷的注入当需持续一定时间,延时时间到后退出电阻负荷。
步骤三中所述的馈线终端包括FTU、DTU、故障指示器;
其中,针对实时上送实时电流数据到配网系统主站的FTU、DTU、故障指示器等终端装置,延时时间可以设置短一些,例如200毫秒。
针对非实时上送电流数据到配网系统主站的故障指示器的延时时间设置为5分钟;
针对上送突变电流数据到配网系统主站的FTU、DTU、故障指示器等终端装置,延时时间可以设置短一些,例如1秒钟。
步骤四中确定故障发生的具体故障区域,其具体判定准则为:
(1)若最小故障判定区域的入域突变电流不为零,而出域突变电流为0,则接地故障发生在该最小故障判定区域内;
(2)若最小故障判定区域的入域突变电流和出域突变电流全都不为零,而入域突变电流等于出域突变电流,则该最小故障判定区域内无接地故障发生;
3)若最小故障判定区域的入域突变电流和出域突变电流全都为零,则该最小故障判定区域内无接地故障发生。
所述最小故障判定区域是指边界为FTU、DTU和故障指示器,而其无内节点,或者其内节点皆为T节点的连通系,其故障前后流入该最小故障判定区域的故障相突变电流称为入域突变电流,而故障前后流出该最小故障判定区域的故障相突变电流称为出域突变电流,故障相突变电流是指前后两次电流的变化量超过一定值的电流;
设故障前流过最小故障判定区域边界终端如FTU、DTU和故障指示器的故障相电流为I0,而故障后流过最小故障判定区域边界终端如FTU、DTU和故障指示器等的故障相电流为I1,最小故障判定区域边界终端故障相突变电流为Itb,故障相突变电流阀值为Ic则:
入域突变电流为Iin,出域突变电流Iout为
其中,Iitb为最小故障判定区域包含的各个出域开关的突变电流,其中i=0,1,2…n,n为最小故障判定区域包含的出域开关数;
设最小故障判定区域判定逻辑为Afault,若Afault为0表示小电流接地故障发生在最小故障判定区域,而非零表示故障未发生在该最小故障判定区域:
本发明有益技术效果:本发明给出一种线路简单、判定准确性高、无需注入特殊信号的基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法。该方法对目前我国配电网小电流接地故障具有很好的适应性和故障定位可靠性,具备很好的推广价值。
具体实施方式
基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法,包括如下步骤:
步骤一、采用母线三相电压和零序电压变化对小电流接地故障发生情况进行甄别;具体为以下三种情况:
(1)母线有两相电压电压升高接近线电压,而有一相电压降低,并且零序电压在50-110V时,则认为发生单相接地故障;
(2)母线有一相电压升高超过线电压,而另两相电压降低,并且零序电压在50-100V时,认为发生电压互感器工频铁磁谐振;
(3)母线有一相电压接近于0,而另两相电压不变,且零序电压在33V附近时,认为发生电压互感器熔断器熔断。
步骤二、确定小电流接地故障发生时,在故障发生变电站的母线侧非故障相上注入电阻负荷,具体分三种情况注入:
(1)在故障相电压滞后相上注入电阻负荷;
(2)在故障相电压超前相上注入电阻负荷;
(3)在非故障相的两相上同时注入电阻负荷;
注入电阻负荷持续一定时间后退出电阻负荷;
步骤三、在电阻负荷注入的时间段内各个馈线终端如FTU、DTU、故障指示器,将电阻负荷注入后的各终端安装点实时电流数据和突变电流数据上送到配网系统主站;其中,实时上送实时电流数据到配网系统主站的FTU、DTU、故障指示器的延时时间设置为200毫秒;
非实时上送电流数据到配网系统主站的故障指示器的延时时间设置为5分钟;
上送突变电流数据到配网系统主站的FTU、DTU、故障指示器的延时时间设置为1秒钟。
步骤四、在配网系统主站侧通过分析电阻负荷注入前后的一定延时时间内的电流变化量,确定故障发生的具体故障区域,其具体判定准则为:
(1)若最小故障判定区域的入域突变电流不为零,而出域突变电流为0,则接地故障发生在该最小故障判定区域内;
(2)若最小故障判定区域的入域突变电流和出域突变电流全都不为零,而入域突变电流等于出域突变电流,则该最小故障判定区域内无接地故障发生;
(3)若最小故障判定区域的入域突变电流和出域突变电流全都为零,则该最小故障判定区域内无接地故障发生。
所述最小故障判定区域是指边界为FTU、DTU和故障指示器,而其无内节点,或者其内节点皆为T节点的连通系,其故障前后流入该最小故障判定区域的故障相突变电流称为入域突变电流,而故障前后流出该最小故障判定区域的故障相突变电流称为出域突变电流,故障相突变电流是指前后两次电流的变化量超过一定值的电流;
设故障前流过最小故障判定区域边界终端如FTU、DTU和故障指示器的故障相电流为I0,而故障后流过最小故障判定区域边界终端如FTU、DTU和故障指示器等的故障相电流为I1,最小故障判定区域边界终端故障相突变电流为Itb,故障相突变电流阀值为Ic则:
入域突变电流为Iin,出域突变电流Iout为
其中,Iitb为最小故障判定区域包含的各个出域开关的突变电流,其中i=0,1,2…n,n为最小故障判定区域包含的出域开关数;
设最小故障判定区域判定逻辑为Afault,若Afault为0表示小电流接地故障发生在最小故障判定区域,而非零表示故障未发生在该最小故障判定区域:
Claims (6)
1.基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤一、对小电流接地故障发生情况进行甄别;
步骤二、确定小电流接地故障发生时,在故障发生变电站的母线侧非故障相上注入电阻负荷,并持续一定时间后退出电阻负荷;
步骤三、在电阻负荷注入的时间段内各个馈线终端将电阻负荷注入后的各终端安装点实时电流数据和突变电流数据上送到配网系统主站;
步骤四、在配网系统主站侧通过分析电阻负荷注入前后的一定延时时间内的电流变化量,确定故障发生的具体故障区域。
2.根据权利要求1所述的基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法,其特征在于:步骤一中采用母线三相电压和零序电压变化来对小电流接地故障发生情况进行甄别,具体为以下三种情况:
(1)母线有两相电压升高接近线电压,而有一相电压降低,并且零序电压在50-110V时,则认为发生单相接地故障;
(2)母线有一相电压升高超过线电压,而另两相电压降低,并且零序电压在50-100V时,认为发生电压互感器工频铁磁谐振;
(3)母线有一相电压接近于0,而另两相电压不变,且零序电压在33V附近时,认为发生电压互感器熔断器熔断。
3.根据权利要求1所述的基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法,其特征在于:步骤二中所述在故障发生变电站的母线侧非故障相上注入电阻负荷,具体分三种情况注入:
(1)在故障相电压滞后相上注入电阻负荷;
(2)在故障相电压超前相上注入电阻负荷;
(3)在非故障相的两相上同时注入电阻负荷。
4.根据权利要求1所述的基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法,其特征在于:步骤三中所述的馈线终端包括FTU、DTU、故障指示器;
其中,实时上送实时电流数据到配网系统主站的FTU、DTU、故障指示器的延时时间设置为200毫秒;
非实时上送电流数据到配网系统主站的故障指示器的延时时间设置为5分钟;
上送突变电流数据到配网系统主站的FTU、DTU、故障指示器的延时时间设置为1秒钟。
5.根据权利要求4所述基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法,其特征在于:步骤四中确定故障发生的具体故障区域,其具体判定准则为:
(1)若最小故障判定区域的入域突变电流不为零,而出域突变电流为0,则接地故障发生在该最小故障判定区域内;
(2)若最小故障判定区域的入域突变电流和出域突变电流全都不为零,而入域突变电流等于出域突变电流,则该最小故障判定区域内无接地故障发生;
(3)若最小故障判定区域的入域突变电流和出域突变电流全都为零,则该最小故障判定区域内无接地故障发生。
6.根据权利要求5所述基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法,其特征在于:所述最小故障判定区域是指边界为FTU、DTU和故障指示器,而其无内节点,或者其内节点皆为T节点的连通系,其故障前后流入该最小故障判定区域的故障相突变电流称为入域突变电流,而故障前后流出该最小故障判定区域的故障相突变电流称为出域突变电流,故障相突变电流是指前后两次电流的变化量超过一定值的电流;
设故障前流过最小故障判定区域边界终端如FTU、DTU和故障指示器的故障相电流为I0,而故障后流过最小故障判定区域边界终端如FTU、DTU和故障指示器等的故障相电流为I1,最小故障判定区域边界终端故障相突变电流为Itb,故障相突变电流阀值为Ic则:
入域突变电流为Iin,出域突变电流Iout为
其中,Iitb为最小故障判定区域包含的各个出域开关的突变电流,其中i=0,1,2…n,n为最小故障判定区域包含的出域开关数;
设最小故障判定区域判定逻辑为Afault,若Afault为0表示小电流接地故障发生在最小故障判定区域,而非零表示故障未发生在该最小故障判定区域:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610682417.XA CN106054031A (zh) | 2016-08-17 | 2016-08-17 | 基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610682417.XA CN106054031A (zh) | 2016-08-17 | 2016-08-17 | 基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106054031A true CN106054031A (zh) | 2016-10-26 |
Family
ID=57194694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610682417.XA Pending CN106054031A (zh) | 2016-08-17 | 2016-08-17 | 基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106054031A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108061842A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-05-22 | 华北电力大学 | 小电流接地系统单相接地故障定位方法和系统 |
CN110146780A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-08-20 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 中性点不接地柔性配电网系统铁磁谐振判别方法 |
CN111208351A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-29 | 北京市腾河电子技术有限公司 | 基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法、存储介质 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101726692A (zh) * | 2009-12-14 | 2010-06-09 | 辽宁省电力有限公司锦州供电公司 | 一种小电流系统接地保护装置单相接地故障定位方法 |
US20130050882A1 (en) * | 2011-08-25 | 2013-02-28 | Joseph R. Rostron | High impedance fault isolation system |
CN104020395A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-09-03 | 重庆大学 | 一种小电流接地系统单相接地故障精确测距方法 |
CN104810832A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-07-29 | 中国电力科学研究院 | 一种考虑负荷状态的综合选相控制方法 |
CN105486975A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-04-13 | 国家电网公司 | 一种对10kV配网单相接地故障检测方法 |
-
2016
- 2016-08-17 CN CN201610682417.XA patent/CN106054031A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101726692A (zh) * | 2009-12-14 | 2010-06-09 | 辽宁省电力有限公司锦州供电公司 | 一种小电流系统接地保护装置单相接地故障定位方法 |
US20130050882A1 (en) * | 2011-08-25 | 2013-02-28 | Joseph R. Rostron | High impedance fault isolation system |
CN104020395A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-09-03 | 重庆大学 | 一种小电流接地系统单相接地故障精确测距方法 |
CN104810832A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-07-29 | 中国电力科学研究院 | 一种考虑负荷状态的综合选相控制方法 |
CN105486975A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-04-13 | 国家电网公司 | 一种对10kV配网单相接地故障检测方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
陈丽等: "新型单相接地故障选线装置的功能要求", 《河北电力技术》 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108061842A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-05-22 | 华北电力大学 | 小电流接地系统单相接地故障定位方法和系统 |
CN108061842B (zh) * | 2017-12-14 | 2020-04-10 | 华北电力大学 | 小电流接地系统单相接地故障定位方法和系统 |
CN110146780A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-08-20 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 中性点不接地柔性配电网系统铁磁谐振判别方法 |
CN110146780B (zh) * | 2019-04-24 | 2021-06-08 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 中性点不接地柔性配电网系统铁磁谐振判别方法 |
CN111208351A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-29 | 北京市腾河电子技术有限公司 | 基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法、存储介质 |
CN111208351B (zh) * | 2020-01-17 | 2022-05-17 | 北京市腾河电子技术有限公司 | 基于负荷跳变计算供电线路阻抗的方法、存储介质 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103529358B (zh) | 用电流信息检测中压配电系统持续性高阻接地故障的方法 | |
CN106370972B (zh) | 基于电容负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法 | |
CN106468752B (zh) | 集成故障定位的固态断路器rcd缓冲电路及故障定位方法 | |
CN102944806B (zh) | 一种基于零序电流极性比较的谐振接地系统选线方法 | |
CN107037322B (zh) | 基于稳态特征的配电网小电流接地故障定位方法 | |
CN102944813B (zh) | 一种基于无功功率流向的谐振接地系统故障选线方法 | |
CN108693439A (zh) | 一种小电流接地系统多线路同相单相接地选线方法 | |
CN103217625A (zh) | 一种基于暂态电流波形比较的小电流接地故障定位方法 | |
CN106054031A (zh) | 基于电阻负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法 | |
CN103018630A (zh) | 配网单相接地故障暂态选线方法 | |
Lin et al. | A selective single-phase-to-ground fault protection for neutral un-effectively grounded systems | |
CN101598761A (zh) | 配电网小电流接地系统故障选线方法 | |
CN102353873A (zh) | 用单一判据实现小电流接地系统单相接地故障的选线方法 | |
CN101975911B (zh) | 用于架空线路故障指示器的接地故障判定方法 | |
CN109406953A (zh) | 一种适用于含同母线环路配电网小电流接地故障选线方法 | |
CN109494696A (zh) | 基于自适应重合闸的配电网非对称性故障定位与隔离方法及系统 | |
CN107907793A (zh) | 基于双向自动通信的配电网单相接地故障检测系统及方法 | |
CN106324430B (zh) | 基于电阻负荷注入的变电站小电流接地故障选线方法 | |
CN106054030A (zh) | 基于电抗负荷注入的主站集中式小电流接地故障定位方法 | |
CN110907750B (zh) | 基于中电阻法的配电主站单相接地故障定位方法及系统 | |
CN106370961B (zh) | 基于电容负荷注入的变电站小电流接地故障选线方法 | |
CN101252276A (zh) | 小电流系统单相接地故障选线的一种方法 | |
CN106370974B (zh) | 基于不平衡负荷注入的小电流接地选线及定位装置及方法 | |
CN116679164A (zh) | 基于零序电压的接地故障检测与区段定位方法及系统 | |
CN102832601A (zh) | 基于相电流分时比值的煤矿高压漏电保护方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161026 |