CN110161354A - 一种接地故障判别方法及装置 - Google Patents

一种接地故障判别方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110161354A
CN110161354A CN201910363727.9A CN201910363727A CN110161354A CN 110161354 A CN110161354 A CN 110161354A CN 201910363727 A CN201910363727 A CN 201910363727A CN 110161354 A CN110161354 A CN 110161354A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ground fault
voltage
impedance
difference
impedance angle
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
Application number
CN201910363727.9A
Other languages
English (en)
Inventor
刘红文
王科
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electric Power Research Institute of Yunnan Power System Ltd
Original Assignee
Electric Power Research Institute of Yunnan Power System Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electric Power Research Institute of Yunnan Power System Ltd filed Critical Electric Power Research Institute of Yunnan Power System Ltd
Priority to CN201910363727.9A priority Critical patent/CN110161354A/zh
Publication of CN110161354A publication Critical patent/CN110161354A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • 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
    • G01R31/088—Aspects of digital computing
    • 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
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

本申请公开了一种接地故障判别方法及装置，可控电压源在系统发生接地故障前输出检测电压计算系统零序阻抗在检测电压下的第一阻抗角θZ1；可控电压源在系统发生接地故障后输出补偿电压，使补偿电压与检测电压叠加，获得叠加电压计算系统零序阻抗在叠加电压下的第二阻抗角θZ2；计算第一阻抗角θZ1和第二阻抗角θZ2的差值；判断差值的绝对值是否超过预设阈值k；如果差值的绝对值未超过预设阈值k，则判断接地故障消失。本申请的技术方案能够简单有效地判别接地电流全补偿方式下接地故障消失的方法，在可控电压源接地电流全补偿的各种拓扑结构下均能快速准确的判断故障状态。

Description

一种接地故障判别方法及装置
技术领域
本申请涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种接地故障判别方法及装置。
背景技术
电网系统中，尤其是中低压配电网系统中，单相接地故障占故障总数的绝大多数。中低压配电网的中性点接地方式主要有中性点不接地方式、中性点经消弧线圈接地方式或中性点经低值电阻接地方式。中性点不接地方式下，接地电流没有得到补偿并带故障运行，存在人身触电风险。中性点经消弧线圈接地方式下，消弧线圈在单相接地后补偿接地容流，能够熄灭接地电弧，系统可带故障运行，但接地点仍存在一定接地残流，仍存在人身触电风险。中性点经低值电阻接地方式下，通过继电保护装置的线路零序保护跳开接地线路，供电可靠性不能保障。
电网系统的接地电流全补偿能够在单相接地时，将接地点电流补偿到极小值，系统仍可带故障运行，消除了接地点的人身触电危险，是一种先进的接地电流补偿方式。基于可控电压源的接地电流全补偿，无论单相接地故障是否消失，系统各相相电压、零序电压的幅值、相位关系与单相金属性接地现象相同，无法通过系统相电压、零序电压的幅值、相位关系判断接地故障是否消失。
所以，如何快速准确判别接地故障是否消失成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种接地故障判别方法及装置，能够快速准确判别接地故障是否消失。
一方面，本申请提供了一种接地故障判别方法，包括：
可控电压源在系统发生接地故障前输出检测电压
计算系统零序阻抗在所述检测电压下的第一阻抗角θZ1；
可控电压源在系统发生接地故障后输出补偿电压，使所述补偿电压与所述检测电压叠加，获得叠加电压
计算系统零序阻抗在所述叠加电压下的第二阻抗角θZ2；
计算所述第一阻抗角θZ1和第二阻抗角θZ2的差值；
判断所述差值的绝对值是否超过预设阈值k；
如果所述差值的绝对值超过预设阈值k，则判断接地故障未消失；
如果所述差值的绝对值未超过预设阈值k，则判断接地故障消失。
结合第一方面，在第一方面的第一种可实现方式中，所述预设阈值k取值在0.2°～10°之间。
结合第一方面，在第一方面的第二种可实现方式中，所述检测电压的频率取值在100Hz～1000Hz之间，以及，所述检测电压的幅值为系统标称电压值的1％～3％。
结合第一方面，在第一方面的第三种可实现方式中，根据以下公式计算系统零序阻抗在所述检测电压下的第一阻抗角θZ1：
其中，为接地故障前系统中的电流。
结合第一方面，在第一方面的第四种可实现方式中，根据以下公式计算系统零序阻抗在所述叠加电压下的第二阻抗角θZ2：
其中，为接地故障后系统中的电流。
第二方面，本申请还提供了一种接地故障判别装置，包括：
可控电压源，用于在系统发生接地故障前输出检测电压以及，在系统发生接地故障后输出补偿电压，使所述补偿电压与所述检测电压叠加，获得叠加电压
计算模块，用于在系统发生接地故障前计算零序阻抗在所述检测电压下的第一阻抗角θZ1，在系统发生接地故障后计算零序阻抗在所述叠加电压下的第二阻抗角θZ2，以及，计算所述第一阻抗角θZ1和第二阻抗角θZ2的差值；
判断模块，用于判断所述差值的绝对值是否超过预设阈值k；如果所述差值的绝对值超过预设阈值k，则判断接地故障未消失；如果所述差值的绝对值未超过预设阈值k，则判断接地故障消失。
结合第二方面，在第二方面的第一种可实现方式中，所述预设阈值k取值在0.2°～10°之间。
结合第二方面，在第二方面的第二种可实现方式中，所述检测电压的频率取值在100Hz～1000Hz之间，以及，所述检测电压的幅值为系统标称电压值的1％～3％。
结合第二方面，在第二方面的第三种可实现方式中，所述计算模块根据以下公式计算系统零序阻抗在所述检测电压下的第一阻抗角θZ1：
其中，为接地故障前系统中的电流。
结合第二方面，在第二方面的第四种可实现方式中，所述计算模块根据以下公式计算系统零序阻抗在所述叠加电压下的第二阻抗角θZ2：
其中，为接地故障后系统中的电流。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种接地故障判别方法及装置，可控电压源在系统发生接地故障前输出检测电压计算系统零序阻抗在检测电压下的第一阻抗角θZ1；可控电压源在系统发生接地故障后输出补偿电压，使补偿电压与检测电压叠加，获得叠加电压计算系统零序阻抗在叠加电压下的第二阻抗角θZ2；计算第一阻抗角θZ1和第二阻抗角θZ2的差值；判断差值的绝对值是否超过预设阈值k；如果差值的绝对值未超过预设阈值k，则判断接地故障消失。本申请的技术方案能够简单有效地判别接地电流全补偿方式下接地故障消失的方法，在可控电压源接地电流全补偿的各种拓扑结构下均能快速准确的判断故障状态。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施案例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种接地故障判别方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种接地故障判别装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1为本申请实施例提供的一种接地故障判别方法的流程图，参见图1，该方法包括：
S101，可控电压源在系统发生接地故障前输出检测电压所述检测电压是具有一定频率和幅值的，可选的，所述检测电压的频率取值在100Hz～1000Hz之间，以及，所述检测电压的幅值为系统标称电压值的1％～3％。
S102，计算系统零序阻抗在所述检测电压下的第一阻抗角θZ1。可选的，根据以下公式计算系统零序阻抗在所述检测电压下的第一阻抗角θZ1：
其中，为接地故障前系统中的电流。
S103，可控电压源在系统发生接地故障后输出补偿电压，使所述补偿电压与所述检测电压叠加，获得叠加电压使得可控电压源输出补偿电压进行接地电流全补偿。
S104，计算系统零序阻抗在所述叠加电压下的第二阻抗角θZ2。可选的，根据以下公式计算系统零序阻抗在所述叠加电压下的第二阻抗角θZ2：
其中，为接地故障后系统中的电流。
S105，计算所述第一阻抗角θZ1和第二阻抗角θZ2的差值，归算到-180°～180°范围内，再取绝对值。
S106，判断所述差值的绝对值是否超过预设阈值k。可选的，所述预设阈值k取值在0.2°～10°之间。
S107，如果所述差值的绝对值超过预设阈值k，则判断接地故障未消失。
S108，如果所述差值的绝对值未超过预设阈值k，则判断接地故障消失。
图2为本申请实施例提供的一种接地故障判别装置的结构框图，参见图2，该装置包括：
可控电压源21，用于在系统发生接地故障前输出检测电压以及，在系统发生接地故障后输出补偿电压，使所述补偿电压与所述检测电压叠加，获得叠加电压
计算模块22，用于在系统发生接地故障前计算零序阻抗在所述检测电压下的第一阻抗角θZ1，在系统发生接地故障后计算零序阻抗在所述叠加电压下的第二阻抗角θZ2，以及，计算所述第一阻抗角θZ1和第二阻抗角θZ2的差值；
判断模块23，用于判断所述差值的绝对值是否超过预设阈值k；如果所述差值的绝对值超过预设阈值k，则判断接地故障未消失；如果所述差值的绝对值未超过预设阈值k，则判断接地故障消失。
可选的，所述预设阈值k取值在0.2°～10°之间。
可选的，所述检测电压的频率取值在100Hz～1000Hz之间，以及，所述检测电压的幅值为系统标称电压值的1％～3％。
可选的，所述计算模块22根据以下公式计算系统零序阻抗在所述检测电压下的第一阻抗角θZ1：
其中，为接地故障前系统中的电流。
可选的，所述计算模块22根据以下公式计算系统零序阻抗在所述叠加电压下的第二阻抗角θZ2：
其中，为接地故障后系统中的电流。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种接地故障判别方法及装置，可控电压源在系统发生接地故障前输出检测电压计算系统零序阻抗在检测电压下的第一阻抗角θZ1；可控电压源在系统发生接地故障后输出补偿电压，使补偿电压与检测电压叠加，获得叠加电压计算系统零序阻抗在叠加电压下的第二阻抗角θZ2；计算第一阻抗角θZ1和第二阻抗角θZ2的差值；判断差值的绝对值是否超过预设阈值k；如果差值的绝对值未超过预设阈值k，则判断接地故障消失。本申请的技术方案能够简单有效地判别接地电流全补偿方式下接地故障消失的方法，在可控电压源接地电流全补偿的各种拓扑结构下均能快速准确的判断故障状态。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种接地故障判别方法，其特征在于，包括：
可控电压源在系统发生接地故障前输出检测电压
计算系统零序阻抗在所述检测电压下的第一阻抗角θZ1；
可控电压源在系统发生接地故障后输出补偿电压，使所述补偿电压与所述检测电压叠加，获得叠加电压
计算系统零序阻抗在所述叠加电压下的第二阻抗角θZ2；
计算所述第一阻抗角θZ1和第二阻抗角θZ2的差值；
判断所述差值的绝对值是否超过预设阈值k；
如果所述差值的绝对值超过预设阈值k，则判断接地故障未消失；
如果所述差值的绝对值未超过预设阈值k，则判断接地故障消失。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设阈值k取值在0.2°～10°之间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测电压的频率取值在100Hz～1000Hz之间，以及，所述检测电压的幅值为系统标称电压值的1％～3％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下公式计算系统零序阻抗在所述检测电压下的第一阻抗角θZ1：
其中，为接地故障前系统中的电流。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下公式计算系统零序阻抗在所述叠加电压下的第二阻抗角θZ2：
其中，为接地故障后系统中的电流。
6.一种接地故障判别装置，其特征在于，包括：
可控电压源，用于在系统发生接地故障前输出检测电压以及，在系统发生接地故障后输出补偿电压，使所述补偿电压与所述检测电压叠加，获得叠加电压
计算模块，用于在系统发生接地故障前计算零序阻抗在所述检测电压下的第一阻抗角θZ1，在系统发生接地故障后计算零序阻抗在所述叠加电压下的第二阻抗角θZ2，以及，计算所述第一阻抗角θZ1和第二阻抗角θZ2的差值；
判断模块，用于判断所述差值的绝对值是否超过预设阈值k；如果所述差值的绝对值超过预设阈值k，则判断接地故障未消失；如果所述差值的绝对值未超过预设阈值k，则判断接地故障消失。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设阈值k取值在0.2°～10°之间。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述检测电压的频率取值在100Hz～1000Hz之间，以及，所述检测电压的幅值为系统标称电压值的1％～3％。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算模块根据以下公式计算系统零序阻抗在所述检测电压下的第一阻抗角θZ1：
其中，为接地故障前系统中的电流。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算模块根据以下公式计算系统零序阻抗在所述叠加电压下的第二阻抗角θZ2：
其中，为接地故障后系统中的电流。
CN201910363727.9A 2019-04-30 2019-04-30 一种接地故障判别方法及装置 Pending CN110161354A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910363727.9A CN110161354A (zh) 2019-04-30 2019-04-30 一种接地故障判别方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910363727.9A CN110161354A (zh) 2019-04-30 2019-04-30 一种接地故障判别方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110161354A true CN110161354A (zh) 2019-08-23

Family

ID=67633354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910363727.9A Pending CN110161354A (zh) 2019-04-30 2019-04-30 一种接地故障判别方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110161354A (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007228690A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Central Res Inst Of Electric Power Ind 過酷事故検出装置
CN101329381A (zh) * 2008-07-28 2008-12-24 庞元俊 利用电流变化率检测短路故障的方法
CN102565621A (zh) * 2012-03-02 2012-07-11 北京和利时系统工程有限公司 一种应答器电缆状态的检测装置及检测方法
CN103227455A (zh) * 2013-04-15 2013-07-31 国家电网公司 基于故障阻抗相位特性的线路单相接地故障继电保护方法
CN104852355A (zh) * 2015-05-27 2015-08-19 北京四方继保自动化股份有限公司 一种不受发电机绕组影响的注入式定子接地保护方法
CN104880647A (zh) * 2015-06-15 2015-09-02 中国矿业大学 一种基于注入法的接地故障相辨识方法
CN106646120A (zh) * 2016-11-25 2017-05-10 国网江苏省电力公司扬州供电公司 配电网小电阻单相接地故障定位方法及配电终端
CN107064717A (zh) * 2017-05-08 2017-08-18 积成电子股份有限公司 采用复合电流相位检测的配网接地选线方法
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
CN108802573A (zh) * 2018-06-28 2018-11-13 西门子电力自动化有限公司 检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法与装置
CN109061372A (zh) * 2018-09-26 2018-12-21 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种接地故障全补偿的可控电压源输出电压计算方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007228690A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Central Res Inst Of Electric Power Ind 過酷事故検出装置
CN101329381A (zh) * 2008-07-28 2008-12-24 庞元俊 利用电流变化率检测短路故障的方法
CN102565621A (zh) * 2012-03-02 2012-07-11 北京和利时系统工程有限公司 一种应答器电缆状态的检测装置及检测方法
CN103227455A (zh) * 2013-04-15 2013-07-31 国家电网公司 基于故障阻抗相位特性的线路单相接地故障继电保护方法
CN104852355A (zh) * 2015-05-27 2015-08-19 北京四方继保自动化股份有限公司 一种不受发电机绕组影响的注入式定子接地保护方法
CN104880647A (zh) * 2015-06-15 2015-09-02 中国矿业大学 一种基于注入法的接地故障相辨识方法
CN106646120A (zh) * 2016-11-25 2017-05-10 国网江苏省电力公司扬州供电公司 配电网小电阻单相接地故障定位方法及配电终端
CN107064717A (zh) * 2017-05-08 2017-08-18 积成电子股份有限公司 采用复合电流相位检测的配网接地选线方法
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
CN108802573A (zh) * 2018-06-28 2018-11-13 西门子电力自动化有限公司 检测电力系统补偿网络中接地故障消失的方法与装置
CN109061372A (zh) * 2018-09-26 2018-12-21 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种接地故障全补偿的可控电压源输出电压计算方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
谭翠萍 等: "《建筑设备安装工艺与识图》", 31 August 2013, 哈尔滨工业大学出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109061372A (zh) 一种接地故障全补偿的可控电压源输出电压计算方法
CN104391224B (zh) 一种基于瞬时幅值变化的配电网故障数据自同步方法
CN106505536B (zh) 一种基于分布参数模型下利用电流突变特性的特高压直流线路保护方法
CN105529687B (zh) 一种变压器快速零序过流保护方法
CN109521322A (zh) 一种可控电压源接地电流全补偿的补偿电压确定方法
CN103474974B (zh) 一种基于零序电流突变量直线拟合方向的配网单相接地保护方法
CN104316819B (zh) 一种基于零序电流的小电流接地选线方法
CN107315128A (zh) 一种基于goose的分布式接地选线方法及系统
CN103207354A (zh) 基于选线系数最大原理的配电网单相接地故障选线方法
CN110261729A (zh) 一种配电网柔性接地控制方法
CN106771804B (zh) 一种基于零序网络的输电线路断线区域判别方法
CN108872791A (zh) 小电阻接地配电网的单相高阻接地故障识别以及保护方法
CN110146782A (zh) 一种接地故障选线方法
CN109521320A (zh) 一种可控电压源全补偿相位扰动选线方法
CN103944156A (zh) 消弧线圈接地方式的接地预告方法
CN110161354A (zh) 一种接地故障判别方法及装置
CN106300295B (zh) 一种半波长交流输电线路的双灵敏度贝瑞隆差动保护方法
CN109765418A (zh) 一种可控电压源接地电流全补偿输出电压计算方法及装置
CN106468750A (zh) 一种谐振接地系统消除不平衡电流的有功选线方法
CN109596937A (zh) 一种可控电压源接地电流补偿方法及装置
CN109818340A (zh) 在可控电压源并联电感下单相接地故障电流柔性控制方法
CN110261720B (zh) 配电网接地故障的单相接地判别方法及装置
CN109765463A (zh) 一种可控电压补偿方式的接地故障消失判别方法
CN108832609B (zh) 一种基于调匝式消弧线圈解决单相接地故障的方法
Abdel-Fattah et al. Transient-based protection as a solution for earth-fault detection in unearthed and compensated neutral medium voltage distribution networks

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for 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: 20190823