CN107300656B - 一种基于电网特征参数持续增量的接地故障启动法 - Google Patents

Abstract

一种基于电网特征参数持续增量的接地故障启动法，通过实时检测配电网中性点位移电压和各馈线的零序电流，如果在时间段内配电网中性点电压的稳定增量符合：，同时任一馈线零序电流的稳定值满足：，则判定为电网发生了单相接地，此时接地故障处理装置进入故障启动，对单相接地故障进行处理；如果在时间段内配电网中性点电压的稳定增量符合：，但馈线最大零序电流，则判定为是电网参数变化引起的中性点位移电压的改变，接地故障处理装置不启动；如果在时间段内配电网中性点电压增量没有稳定的达到，或馈线最大零序电流没有稳定的达到，则判定为不稳定的扰动接地戓间歇性的对地泄漏。

Description

一种基于电网特征参数持续增量的接地故障启动法

技术领域

本发明为配电网单相接地故障处理领域，主要用于配电网发生单相接地时，接地故障处理装置的故障启动方法的确定。

背景技术

配电网发生单相接地故障时，不同的接地故障处理装置的进行故障处理时需设定一个进入故障启动值，一般都是采用电网中性点位移电压的绝对值作为单相接地故障的故障启动值的，对于采用消弧线圈补偿的电网，一般采用中性点位移电压U_N≥20U_Ф%（U_Ф为相电压）作接地故障处理时的故障启动电压，但是由于电网的参数不同，电网不对称系数k_c也不同。规程规定对中性点不接地时，不对称系数k_c的取值范围为0—5%。经消弧线圈补偿的电网，中性点位移电压：U_N=k_ck_fU_Ф（v为补偿电网脱谐度，d为电网的阻尼率），可知电网不对称系数k_c和补偿电网脱谐度v对中性点位移电压U_N的影响很大，如仅以中性点位移电压U_N作为接地故障的启动值，则很可能造成接地故障处理装置误动。因经消弧线圈补偿电网中性点位移电压的上限U_N=15U_Ф%，但如k_c=0 时，就有15U_Ф%的故障死区不能启动故障处理。中性点不接地电网，不对称系数k_c的取值范围为0—5%，如果设定电网故障启动电压，则对于不对称系数k_c为0时，则有5 U_Ф%的故障死区。而对于人身触电或导线断线造成的高阻接地故障，基本上都在此范围，也就是说如采用电网中性点位移电压的绝对值作为单相接地故障的故障启动值，对于人身触电或导线断线造成的高阻接地故障基本上都达不到接地故障处理装置的故障启动值而得不到处理。

发明内容

为了解决配电网经过度电阻接地时接地故障处理装置的故障启动问题，发明了一种基于电网特征参数持续增量的接地故障启动法，在电网正常运行时由安装在配电网中性点电压互感器通过实时检测配电网中性点位移电压U_N和各馈线的零序电流I_ON，如果在时间段ΔT内配电网中性点位移电压的持续增量符合：ΔU_N≥ΔU_NL，同时任一馈线零序电流的稳定值符合：I_ON≥I_OB，则判定为电网发生了单相接地，此时接地故障处理装置进入故障启动，对单相接地故障进行处理；如果在时间段ΔT内配电网中性点位移电压的持续增量符合：ΔU_N≥ΔU_NL，但馈线最大零序电流I_OM<I_OB，则判定为是电网参数变化引起的中性点位移电压U_N的改变，接地故障处理装置不启动；如果在时间段ΔT内配电网中性点位移电压增量ΔU_N没有持续的达到ΔU_N≥ΔU_NL，或馈线中最大零序电流I_OM没有持续的达到I_OM≥I_OB，则判定为电网发生了不稳定的扰动接地戓间歇性的对地泄漏，此时接地故障处理装置根据装置的不同型式决定是否进入故障启动，对接地故障进行处理；ΔT为时间参数持续增量的时间段；ΔU_NL为配电网中性点位移电压故障启动的持续增量判据值；I_OB为发生单相接地时零序电流的临界值。

如果在检测时间段ΔT内，电网中性点位移电压U_N的增量稳定增量符合：ΔU_N≥ΔU_NL，同时任一馈线零序电流的稳定值符合：I_0N≥I_0B，则判定为电网发生了单相接地，此时接地故障处理装置进入故障启动，对单相接地故障进行处理。

如果在时间段ΔT内配电网中性点位移电压的稳定增量符合：ΔU_N≥ΔU_NL，但馈线最大零序电流I_0M<I_0B，则判定为是电网参数变化引起的中性点位移电压U_N的改变，接地故障处理装置不启动。

如果在时间段ΔT内配电网中性点位移电压增量ΔU_N没有持续的达到ΔU_N≥ΔU_NL，或馈线中最大零序电流I_0M没有持续的达到I_0M≥I_0B，则判定为电网发生了不稳定扰动接地戓间歇性的对地泄漏，此时接地故障处理装置可根据装置的不同型式决定是否进入故障启动，对接地故障进行处理。

本发明具有下述优点：

1、该方法采用中性点位移电压的稳定增量的接地故障启动值，解决了采用电网中性点位移电压的绝对值作为接地故障的故障启动值存在的误动和高阻接地故障死区问题。

2、该方法采用零序电流稳定值与标准值的比较法，是避免吴判单相接地故障的有效方法。

3、该方法采用检测时间段ΔT的方法，比较检测时间段ΔT相关参数的稳定性，避免了不稳定扰动接地戓间歇性的对地泄漏对接地故障处理的影响。

附图说明

图1为基于电网特征参数持续增量的接地故障启动法的逻辑图。

图2配电网中性点经消弧线圈与电阻动态接地处理装置的原理图。

图3为配电网中性点不接地系统转移接地处理装置的原理图。

具体实施方式

在配电网正常运行时，通过实时检测配电网中性点位移电压U_N和各馈线的零序电流I_ON，如果在时间段ΔT内配电网中性点位移电压的持续增量符合：ΔU_N≥ΔU_NL，同时任一馈线零序电流的稳定值符合：I_ON≥I_OB，则判定为电网发生了单相接地，此时接地故障处理装置进入故障启动，对单相接地故障进行处理；如果在时间段ΔT内配电网中性点位移电压的持续增量符合：ΔU_N≥ΔU_NL，但馈线最大零序电流I_OM<I_OB，则判定为是电网参数变化引起的中性点位移电压U_N的改变，接地故障处理装置不启动；如果在时间段ΔT内配电网中性点位移电压增量ΔU_N没有持续的达到ΔU_N≥ΔU_NL，或馈线中最大零序电流I_OM没有持续的达到I_OM≥I_OB，则判定为电网发生了不稳定的扰动接地戓间歇性的对地泄漏，此时接地故障处理装置根据装置的不同型式决定是否进入故障启动，对接地故障进行处理；ΔT为时间参数持续增量的时间段；ΔU_NL为配电网中性点位移电压故障启动的持续增量判据值；I_OB为发生单相接地时零序电流的临界值。

时间段ΔT为时间参数持续增量的时间段，不同的接地故障处理方式和接地故障处理装置可进行不同的设定；ΔU_NL为配电网中性点位移电压故障启动的持续增量判据值，根据不同的接地故障处理方式和接地故障处理装置进行不同的设定；I_OB为发生单相接地时零序电流的临界值，应大于电网正常运行时的对地泄漏电流值，由安装在各馈线的零序电流互感器实时检测各馈线最大的零序电流I_OM然后叠加上零序电流增量：I_OB为发生单相接地时零序电流的临界值，在配电网正常运行时，由安装在各馈线的零序电流互感器实时检测馈线最大的零序电流I_OM然后叠加上零序电流增量I_OB=I_OM+ΔI₀作为是否发生单相接地零序电流的标准值，ΔI₀根据不同的电网结构和运行环境设定，应大于电网正常运行时的对地泄漏电流值。

对于中性点经消弧线圈补偿的电网，其中性点位移电压为U_N=k_ck_fU_Ф，电网运行方式变化会对中性点位移电压U_N造成影响，同时消弧线圈调感和残流控制也会对中性点位移电压U_N造成影响，判断是否发生接地的方法为：在时间段ΔT内配电网中性点位移电压的稳定增量符合：ΔU_N≥ΔU_NL，同时任一馈线零序电流的稳定值符合：I_ON≥I_OB则判定为电网发生了单相接地，此时接地故障处理装置进入故障启动，对单相接地故障进行处理；如果在时间段ΔT内配电网中性点位移电压的稳定增量符合：ΔU_N≥ΔU_NL，但馈线最大零序电流I_OM<I_OB为电网参数变化引起的中性点位移电压U_N的改变，接地故障处理装置不启动，此时把中性点位移电压U_N1=U_N+ΔU_NL为新的中性点稳态电压。如果在时间段ΔT内配电网中性点电压增量ΔU_N没有稳定的达到ΔU_N≥ΔU_NL，或馈线最大零序电流I_OM没有稳定的达到I_OM≥I_OB，则判定为电网发生了不稳定扰动接地戓间歇性的对地泄漏，此时接地故障处理装置不进入故障启动，不对接地故障进行处理。

对于中性点不接地电网，其中性点电压为：U_N=k_cU_Ф，判断是否发生接地的方法为：在时间段ΔT内配电网中性点位移电压的稳定增量符合：ΔU_N≥ΔU_NL，同时任一馈线零序电流的稳定值符合：I_ON≥I_OB，则判定为电网发生了单相接地，此时接地故障处理装置进入故障启动，对单相接地故障进行处理；如果在时间段ΔT内配电网中性点位移电压的稳定增量符合：ΔU_N≥ΔU_NL，但馈线最大零序电流I_0N<I_0B，则判定为是电网参数变化引起的中性点位移电压U_N的改变，接地故障处理装置不启动，此时把中性点位移电压U_N1=U_N+ΔU_NL为新的中性点稳态电压。如果在时间段ΔT内配电网中性点位移电压增量ΔU_N没有稳定的达到ΔU_N≥ΔU_NL，或馈线最大零序电流I_OM没有稳定的达到I_OM≥I_OB，则判定为电网发生了不稳定扰动接地戓间歇性的对地泄漏，此时接地故障处理装置不进入故障启动，不对接地故障进行处理。

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 (4)

1.一种基于电网特征参数持续增量的接地故障启动法，其特征在于：通过实时检测配电网中性点位移电压U_N和各馈线的零序电流I_ON，如果在时间段ΔT内配电网中性点位移电压的持续增量符合：ΔU_N≥ΔU_NL，同时任一馈线零序电流的稳定值符合：I_ON≥I_OB，则判定为电网发生了单相接地，此时接地故障处理装置进入故障启动，对单相接地故障进行处理；如果在时间段ΔT内配电网中性点位移电压的持续增量符合：ΔU_N≥ΔU_NL，但馈线最大零序电流I_OM<I_OB，则判定为是电网参数变化引起的中性点位移电压U_N的改变，接地故障处理装置不启动；如果在时间段ΔT内配电网中性点位移电压增量ΔU_N没有持续的达到ΔU_N≥ΔU_NL，或馈线中最大零序电流I_OM没有持续的达到I_OM≥I_OB，则判定为电网发生了不稳定的扰动接地戓间歇性的对地泄漏，此时接地故障处理装置根据装置的不同型式决定是否进入故障启动，对接地故障进行处理；ΔT为时间参数持续增量的时间段；ΔU_NL为配电网中性点位移电压故障启动的持续增量判据值；I_OB为发生单相接地时零序电流的临界值。

2.根据权利要求1所述的一种基于电网特征参数持续增量的接地故障启动法，其特征在于：时间段ΔT为时间参数持续增量的时间段，不同的接地故障处理方式和接地故障处理装置进行不同的设定。

3.根据权利要求1所述的一种基于电网特征参数持续增量的接地故障启动法，其特征在于：ΔU_NL为配电网中性点位移电压故障启动的持续增量判据值，根据不同的接地故障处理方式和接地故障处理装置进行不同的设定。

4.根据权利要求1所述的一种基于电网特征参数持续增量的接地故障启动法，其特征在于：I_OB为发生单相接地时零序电流的临界值，在配电网正常运行时，由安装在各馈线的零序电流互感器实时检测馈线最大的零序电流I_OM然后叠加上零序电流增量I_OB=I_OM+ΔI₀作为是否发生单相接地零序电流的标准值，ΔI₀根据不同的电网结构和运行环境设定，应大于电网正常运行时的对地泄漏电流值。