CN107861023A - 基于零序电流的故障定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于零序电流的故障定位方法，目的在于提供基于零序电流的故障定位方法，解决当系统发生小电流单相接地故障时，故障电流很小，故障信号微弱，造成故障检测、选线、定位都很困难的问题包括以下步骤：采集母线出口处各条线路上各个检测点的暂态零序电流，当线路发生故障时，暂态零序电流发生突变；计算各条线路上各个检测点的暂态零序电流的幅值，选择至少三条暂态零序电流幅值最大的线路；根据所述步骤B中选择的线路上各个检测点的暂态零序电流幅值的变化情况进行小电流接地故障定位。本发明的优点是：克服了站内无小电流选线装置的线路，能实现故障的在线监测，及时的找到故障位置。

Description

基于零序电流的故障定位方法
技术领域
本发明涉及一种故障定位方法，具体涉及基于零序电流的故障定位方法。
背景技术
到2020年，中心城市(区)智能化建设和应用水平大幅提高，供电可靠率达到99.99％，用户年均停电时间不超过1小时，供电质量达到国际先进水平；城镇地区供电能力及供电安全水平显著提升，供电可靠率达到99.88％以上，用户年均停电时间不超过10小时，保障地区经济社会快速发展；乡村及偏远地区全面解决电网薄弱问题，基本消除长期“低电压”，户均配变容量不低于2千伏安，有效保障民生。配电网具有结构复杂，负载比较分散的特点，输电线路发生故障的概率很高，尤其是小电流系统的单相接地故障。当系统发生小电流单相接地故障时，故障电流很小，故障信号微弱，造成故障检测、选线、定位都很困难。线路发生小电流接地故障后，三相电压依然对称，所以系统可运行1～2h，甚至更长时间，可以提高供电的可靠性。但是带故障不能长期运行，若运行时间过长容易造成相间短路故障，给电力系统带来的危害更加严重。由此可见，及时找到单相接地故障的位置，并及时处理，对提高供电可靠性、保证配电设备运行安全具有十分重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是当系统发生小电流单相接地故障时，故障电流很小，故障信号微弱，造成故障检测、选线、定位都很困难，目的在于提供基于零序电流的故障定位方法，解决当系统发生小电流单相接地故障时，故障电流很小，故障信号微弱，造成故障检测、选线、定位都很困难的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
基于零序电流的故障定位方法，包括以下步骤：
A：采集母线出口处各条线路上各个检测点的暂态零序电流，当线路发生故障时，暂态零序电流发生突变；
B：计算各条线路上各个检测点的暂态零序电流的幅值，选择至少三条暂态零序电流幅值最大的线路；
C：根据所述步骤B中选择的线路上各个检测点的暂态零序电流幅值的变化情况进行小电流接地故障定位。
所述A具体包括以下步骤：
A1：设置馈线终端装置启动的门槛值Ist；
A2：将采集母线出口处各个检测点的暂态零序电流与馈线终端装置启动的门槛值Ist进行对比，判断是否满足馈线终端装置的启动条件；
A3：若满足条件则所述馈线终端装置启动，记录故障信息并进入B进行下一步的处理与计算。
所述步骤A1具体为：把检测点i下游线路与大地之间电容电流的有效值作为门槛值，馈线终端装置启动的门槛值Ist为：Ist＝KrelI0i，I0i＝3ωU0iC0i；其中：Krel为可靠性系数；I0i为检测点i下游线路与大地之间电容电流的有效值；U0i为检测点i的零序电压的有效值；C0i为检测点i下游线路与大地之间的电容。
所述步骤A2中判断是否满足馈线终端装置的启动条件具体为：将采样窗口中采集到的母线出口处各条路线上各个检测点的暂态零序电流与门槛值Ist相比较，若在3个连续检测点的暂态零序电流中有2个及以上检测点的暂态零序电流幅值大于门槛值Ist，则馈线终端装置启动并记录故障信息；否则馈线终端装置不启动，继续对暂态零序电流进行采样。
所述步骤C具体为：选择的线路上在暂态零序电流幅值出现突变的检测点发生跃变，计算发生在该检测点左右两侧跃边区段上检测点的暂态零序电流的幅值；当发生跃变区段右侧的检测点的暂态零序电流幅值I右为左侧的检测点的暂态零序电流幅值I左的50％时，即I右＝0.5I左，则该线路为故障线路，跃变点就是故障点。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明基于零序电流的故障定位方法，克服了站内无小电流选线装置的线路，能实现故障的在线监测，及时的找到故障位置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本发明基于零序电流的故障定位方法，包括以下步骤：
A：采集母线出口处各条线路上各个检测点的暂态零序电流，当线路发生故障时，暂态零序电流发生突变；
B：计算各条线路上各个检测点的暂态零序电流的幅值，选择至少三条暂态零序电流幅值最大的线路；
C：根据所述步骤B中选择的线路上各个检测点的暂态零序电流幅值的变化情况进行小电流接地故障定位。
所述A具体包括以下步骤：
A1：设置馈线终端装置启动的门槛值Ist；
A2：将采集母线出口处各个检测点的暂态零序电流与馈线终端装置启动的门槛值Ist进行对比，判断是否满足馈线终端装置的启动条件；
A3：若满足条件则所述馈线终端装置启动，记录故障信息并进入步骤B进行下一步的处理与计算。
所述步骤A1具体为：把检测点i下游线路与大地之间电容电流的有效值作为门槛值，馈线终端装置启动的门槛值Ist为：Ist＝KrelI0i，I0i＝3ωU0iC0i；其中：Krel为可靠性系数；I0i为检测点i下游线路与大地之间电容电流的有效值；U0i为检测点i的零序电压的有效值；C0i为检测点i下游线路与大地之间的电容。
所述步骤A2中判断是否满足馈线终端装置的启动条件具体为：将采样窗口中采集到的母线出口处各条路线上各个检测点的暂态零序电流与门槛值Ist相比较，若在3个连续检测点的暂态零序电流中有2个及以上检测点的暂态零序电流幅值大于门槛值Ist，则馈线终端装置启动并记录故障信息；否则馈线终端装置不启动，继续对暂态零序电流进行采样。
所述步骤C具体为：选择的线路上在暂态零序电流幅值出现突变的检测点发生跃变，计算发生在该检测点左右两侧跃边区段上检测点的暂态零序电流的幅值；当发生跃变区段右侧的检测点的暂态零序电流幅值I右为左侧的检测点的暂态零序电流幅值I左的50％时，即I右＝0.5I左，则该线路为故障线路，跃变点就是故障点。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于零序电流的故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
A：采集母线出口处各条线路上各个检测点的暂态零序电流，当线路发生故障时，暂态零序电流发生突变；
B：计算各条线路上各个检测点的暂态零序电流的幅值，选择至少三条暂态零序电流幅值最大的线路；
C：根据所述步骤B中选择的线路上各个检测点的暂态零序电流幅值的变化情况进行小电流接地故障定位。
2.根据权利要求1所述的基于零序电流的故障定位方法，其特征在于，所述步骤A具体包括以下步骤：
A1：设置馈线终端装置启动的门槛值Ist；
A2：将采集母线出口处各个检测点的暂态零序电流与馈线终端装置启动的门槛值Ist进行对比，判断是否满足馈线终端装置的启动条件；
A3：若满足条件则所述馈线终端装置启动，记录故障信息并进入步骤B进行下一步的处理与计算。
3.根据权利要求2所述的基于零序电流的故障定位方法，其特征在于，所述步骤A1具体为：把检测点i下游线路与大地之间电容电流的有效值作为门槛值，馈线终端装置启动的门槛值Ist为：Ist＝KrelI0i，I0i＝3ωU0iC0i；其中：Krel为可靠性系数；I0i为检测点i下游线路与大地之间电容电流的有效值；U0i为检测点i的零序电压的有效值；C0i为检测点i下游线路与大地之间的电容。
4.根据权利要求2所述的基于零序电流的故障定位方法，其特征在于，所述步骤A2中判断是否满足馈线终端装置的启动条件具体为：将采样窗口中采集到的母线出口处各条路线上各个检测点的暂态零序电流与门槛值Ist相比较，若在3个连续检测点的暂态零序电流中有2个及以上检测点的暂态零序电流幅值大于门槛值Ist，则馈线终端装置启动并记录故障信息；否则馈线终端装置不启动，继续对暂态零序电流进行采样。
5.根据权利要求1所述的基于零序电流的故障定位方法，其特征在于，所述步骤C具体为：选择的线路上在暂态零序电流幅值出现突变的检测点发生跃变，计算发生在该检测点左右两侧跃边区段上检测点的暂态零序电流的幅值；当发生跃变区段右侧的检测点的暂态零序电流幅值I右为左侧的检测点的暂态零序电流幅值I左的50％时，即I右＝0.5I左，则该线路为故障线路，跃变点就是故障点。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111289838A (zh) * 2020-02-13 2020-06-16 国电南瑞科技股份有限公司 一种基于配网pmu的单相接地故障定位方法及系统
CN113391236A (zh) * 2021-07-30 2021-09-14 广东电网有限责任公司 一种谐振接地系统单相接地故障检测方法及相关装置

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Application publication date: 20180330