CN110632441A

CN110632441A - 一种接地故障的判定方法、装置及设备

Info

Publication number: CN110632441A
Application number: CN201910942623.3A
Authority: CN
Inventors: 李道胜; 陈晓宏; 雷鹏; 辛彦博
Original assignee: Pangang Group Xichang Steel and Vanadium Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Xichang Steel and Vanadium Co Ltd
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2019-12-31

Abstract

本发明公开了一种接地故障的判定方法，由于整定电压值为因三相不平衡因素产生的零序电压值的理论最大值，因此相比于对零序电流值的判断，本发明中对零序电压值进行判断时，并不会因为三相不平衡因素产生的零序电压值过大而错误地判定为接地故障，因而不会触发零序保护装置的误动作，也就不会影响正常的供电工作，保证了用户的正常用电。本发明还公开了一种接地故障的判定装置及设备，具有如上接地故障的判定方法相同的有益效果。

Description

一种接地故障的判定方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及电网领域，特别是涉及一种接地故障的判定方法，本发明还涉及一种接地故障的判定装置及设备。

背景技术

请参考图1，图1为本发明提供的一种配电网环网运行线路的结构示意图，在配电网中，上级变电站中的母线会将电能输送至与自身对应的下级变电站的母线，但是配电网在某些情况下可能需要并网运行，如图1所示，这样就会在两组上下级母线之间形成环形回路，通常称之为环网运行方式。

零序保护装置通常可以在三相输电线路中零序电流测量值大于预设值时判定该三相输电线路存在接地故障，并执行相应的保护工作(例如切断该零序保护装置对应的输电线路)，但是三相电能的三相不平衡因素产生的零序电压随时存在，当配电网中存在如图1所示的环形回路时，因三相不平衡因素产生的零序电压过大时很可能在环形回路中产生较大的零序电流，从而触发零序保护装置动作，但是此时输电线路中并不存在接地故障，零序保护装置的动作属于误动作，影响了正常的供电工作，造成了用户停电。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种接地故障的判定方法，不会触发零序保护装置的误动作，也就不会影响正常的供电工作，保证了用户的正常用电；本发明的另一目的是提供一种接地故障的判定装置及设备，不会触发零序保护装置的误动作，也就不会影响正常的供电工作，保证了用户的正常用电。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种接地故障的判定方法，包括：

判断配电网的环形回路中当前的所述零序电压值是否大于预设的整定电压值；

若否，则判定所述环形回路中不存在接地故障；

其中，所述整定电压值为因三相不平衡因素产生的零序电压值的理论最大值。

优选地，所述判断配电网的环形回路中当前的所述零序电压值是否大于预设的整定电压值之前，该接地故障的判定方法还包括：

获取由于三相不平衡因素产生的零序电压值的历史数据；

将所述历史数据中最大的所述零序电压值作为整定电压参考值；

根据所述整定电压参考值以及整定电压值与所述整定电压参考值的对应关系，确定出所述整定电压值。

优选地，所述判断配电网的环形回路中当前的所述零序电压值是否大于预设的整定电压值之后，该接地故障的判定方法还包括：

若是，则判断所述环形回路中当前的零序电流值是否大于预设的整定电流值；

若所述零序电流值大于预设的整定电流值，则判定所述环形回路中存在接地故障。

优选地，所述整定电压值与所述整定电压参考值的对应关系具体为：

3U_0zd＝3U₀*K_k；

其中，3U_0zd为所述整定电压值，3U₀为所述整定电压参考值，K_k为放大比例系数，K_k＞1。

优选地，所述获取由于三相不平衡因素产生的零序电压值的历史数据之后，所述将所述历史数据中最大的所述零序电压值作为整定电压参考值之前，该接地故障的判定方法还包括：

判断所述历史数据中最大的所述零序电压值是否大于零序保护装置的最小精工电压值；

若是，则执行后续步骤；

否则将所述最小精工电压值作为整定电压参考值，并执行步骤：

优选地，所述判定所述环形回路中存在接地故障之后，该接地故障的判定方法还包括：

控制提示器提示所述接地故障。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种接地故障的判定装置，包括：

第一判断模块，用于判断配电网的环形回路中当前的所述零序电压值是否大于预设的整定电压值，若否，则触发第一判定模块；

所述第一判定模块，用于判定所述环形回路中不存在接地故障；

优选地，该接地故障的判定装置还包括：

获取模块，用于获取由于三相不平衡因素产生的零序电压值的历史数据；

转换模块，用于将所述历史数据中最大的所述零序电压值作为整定电压参考值；

确定模块，用于根据所述整定电压参考值以及整定电压值与所述整定电压参考值的对应关系，确定出所述整定电压值。

优选地，所述第一判断模块还用于：

若当前的所述零序电压值大于预设的整定电压值，则触发第二判断模块；

则该接地故障的判定装置还包括：

所述第二判断模块，用于判断所述环形回路中当前的零序电流值是否大于预设的整定电流值，若所述零序电流值大于预设的整定电流值，则触发第二判定模块；

所述第二判定模块，用于判定所述环形回路中存在接地故障。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种接地故障的判定设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述接地故障的判定方法的步骤。

本发明提供了一种接地故障的判定方法，由于整定电压值为因三相不平衡因素产生的零序电压值的理论最大值，因此相比于对零序电流值的判断，本发明中对零序电压值进行判断时，并不会因为三相不平衡因素产生的零序电压值过大而错误地判定为接地故障，因而不会触发零序保护装置的误动作，也就不会影响正常的供电工作，保证了用户的正常用电。

本发明还提供了一种接地故障的判定装置及设备，具有如上接地故障的判定方法相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种配电网环网运行线路的结构示意图；

图2为本发明提供的一种接地故障的判定方法的流程示意图；

图3为本发明提供的一种接地故障的判定装置的结构示意图；

图4为本发明提供的一种接地故障的判定设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种接地故障的判定方法，不会触发零序保护装置的误动作，也就不会影响正常的供电工作，保证了用户的正常用电；本发明的另一核心是提供一种接地故障的判定装置及设备，不会触发零序保护装置的误动作，也就不会影响正常的供电工作，保证了用户的正常用电。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图2，图2为本发明提供的一种接地故障的判定方法的流程示意图，包括：

步骤S1：判断配电网的环形回路中当前的零序电压值是否大于预设的整定电压值；

具体的，正常情况下的三相不平衡因素会产生零序电压，但是其在非环形回路中一般没有零序通路，或者是通过与大地连接的对地电容形成通路，这种情况零序阻抗较大，零序电流均可以近似看作零，因此现有技术中通过对零序电流的判断来确定是否存在接地故障，形成零序电流的两个条件，一是有零序电压产生，二是形成零序电流通路，在环形回路中显然具备了零序电流通路，且环形回路中的零序阻抗只有电缆线路较小的阻抗，三相不平衡因素产生的零序电压除以阻抗得到的零序电流相对较大，容易达到定值引起零序保护误动作。

具体的，预设的整定电压值可以为因三相不平衡因素产生的零序电压值的理论最大值，其可以为工作人员根据经验确定的，也可以通过实验测得的，本发明实施例在此不做限定。

具体的，本发明实施例中的判断便于对后续步骤进行触发。

其中，零序电压值的获取方式可以为多种，本发明实施例在此不做限定。

具体的，本发明实施例中的接地故障的判定方法可以在环形回路中的零序保护装置中进行。

步骤S2：若否，则判定环形回路中不存在接地故障；

其中，整定电压值为因三相不平衡因素产生的零序电压值的理论最大值。

具体的，在环形回路中，可以通过对当前的零序电压值与整定电压值进行比较，只要当前的零序电压值不大于整定电压值，即可以确定当前并不存在接地故障，而反观在环形回路中通过对当前的零序电流值与预设电流值进行比较，由于环形回路的存在，当因三相不平衡因素产生的零序电压值逐渐增长到整定电压值时，由于环形回路中的阻抗较小，环形回路中的零序电流值很可能已经超过了预设电流值，从而便会错误地判定环形回路中存在接地故障，可见，在环形回路中，通过对当前的零序电压值与整定电压值的比较，可以提高接地故障判定的准确性。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，判断配电网的环形回路中当前的零序电压值是否大于预设的整定电压值之前，该接地故障的判定方法还包括：

获取由于三相不平衡因素产生的零序电压值的历史数据；

将历史数据中最大的零序电压值作为整定电压参考值；

根据整定电压参考值以及整定电压值与整定电压参考值的对应关系，确定出整定电压值。

具体的，本发明实施例中的各个步骤可以在零序保护装置中进行，也可以在独立于零序保护装置的其他处理器中进行，本发明实施例在此不做限定。

具体的，将因三相不平衡因素产生的零序电压值的历史数据中的最大值作为整定电压参考值，可以在零序电压值曾经出现过的最大范围内对整定电压值进行设定，可以提高最终确定出的整定电压值的可靠性。

其中，考虑到历史数据中最大的零序电压值仅仅是在部分样本中出现的最大零序电压值，其并不一定能够代表零序电压值的理论最大值，因此若想进一步地提高接地故障判定的准确性，仍需要通过对应关系对整定电压参考值进行调整，例如将其放大一定比例，如此一来整定电压值将会比整定电压参考值较大，增加了一定的冗余空间，即使环形回路中偶然出现了比整定电压参考值更大的零序电压值，由于通过对应关系得到的比整定电压参考值更大的整定电压值，因此也不会误判为接地故障，提高了判断的准确性。

当然，该对应关系也不可能无限制地将整定电压参考值进行放大，因为同时也需要考虑，当真正的接地故障发生时，也需要通过对零序电压的判断来判定是否发生了接地故障，因此也需要考虑到当发生接地故障时是否能够准确地判定出接地故障，最好的情况为小幅度地增大零序电压参考值，并使其不大于接地故障发生时的最小零序电压值(可以由经验或者历史数据获得)。

具体的，本发明实施例中根据历史数据可以得到比较可靠的整定电压值，当然，除了本发明实施例中的获取整定电压值的方法外，整定电压值的获取方法还可以为其他多种类型，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，判断配电网的环形回路中当前的零序电压值是否大于预设的整定电压值之后，该接地故障的判定方法还包括：

若是，则判断环形回路中当前的零序电流值是否大于预设的整定电流值；

若零序电流值大于预设的整定电流值，则判定环形回路中存在接地故障。

具体的，为了进一步地增加判定的准确性，本发明实施例中还可以结合对零序电流值的判断结果来确定是否发生接地故障，若两者均大于各自对应的整定值，那么可以确定环形回路中存在接地故障。

其中，对于整定电流值的设定的方法可以有很多种，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，整定电压值与整定电压参考值的对应关系具体为：

3U_0zd＝3U₀*K_k；

其中，3U_0zd为整定电压值，3U₀为整定电压参考值，K_k为放大比例系数，K_k＞1。

具体的，其中的放大比例系统的取值范围可以为1.5-2，以便在合理范围内对整定电压参考值进行放大。

具体的，本发明实施例中的对应关系可以合理地对整定电压参考值进行放大从而得到整定电压值，有利于降低接地故障的误判率。

当然，除了本发明实施例中的具体形式外，对应关系还可以为其他具体形式，本发明实施例在此不做限定。

作为一种优选的实施例，获取由于三相不平衡因素产生的零序电压值的历史数据之后，将历史数据中最大的零序电压值作为整定电压参考值之前，该接地故障的判定方法还包括：

判断历史数据中最大的零序电压值是否大于零序保护装置的最小精工电压值；

若是，则执行后续步骤；

否则将最小精工电压值作为整定电压参考值，并执行步骤：

具体的，若历史数据中最大的零序电压值小于零序保护装置的最小精工电压值，那么该历史数据中最大的零序电压值的准确性便存在很大疑问，很可能包含相当大的误差量，不利于对接地故障的判定，因此不能够将其作为整定电压参考值代入对应关系计算整定电压值，此种情况下将最小精工电压值作为整定电压参考值比较可靠，即使最终得出的整点电压值稍大也没关系，可以保证不错误的判定接地故障。

其中，当历史数据中最大的零序电压值大于最小精工电压值，那么该历史数据中最大的零序电压值是比较可靠地，因此可以直接将其作为整定电压参考值。

具体的，本发明实施例中通过最小精工电压值对整定电压参考值进行界定，可以进一步地降低接地故障的误判率。

作为一种优选的实施例，判定环形回路中存在接地故障之后，该接地故障的判定方法还包括：

控制提示器提示接地故障。

具体的，考虑到工作人员某些情况下可能无法及时获取到接地故障发生的信息，因此本发明实施例中可以在判定出接地故障时提示控制器提示接地故障，此种情况下，工作人员便可以通过提示器快速得知接地故障已发生并进行相应的处理，提高了接地故障的处理速度。

其中，提示器可以为多种类型，例如报警器、显示器或者手机等网络终端等，本发明实施例在此不做限定。

请参考图3，图3为本发明提供的一种接地故障的判定装置的结构示意图，包括：

第一判断模块1，用于判断配电网的环形回路中当前的零序电压值是否大于预设的整定电压值，若否，则触发第一判定模块；

第一判定模块2，用于判定环形回路中不存在接地故障；

作为一种优选的实施例，该接地故障的判定装置还包括：

转换模块，用于将历史数据中最大的零序电压值作为整定电压参考值；

确定模块，用于根据整定电压参考值以及整定电压值与整定电压参考值的对应关系，确定出整定电压值。

作为一种优选的实施例，第一判断模块还用于：

若当前的零序电压值大于预设的整定电压值，则触发第二判断模块；

则该接地故障的判定装置还包括：

第二判断模块，用于判断环形回路中当前的零序电流值是否大于预设的整定电流值，若零序电流值大于预设的整定电流值，则触发第二判定模块；

第二判定模块，用于判定环形回路中存在接地故障。

对于本发明实施例提供的接地故障的判定装置的介绍请参照前述的接地故障的判定方法的实施例，本发明实施例在此不做限定。

请参考图4，图4为本发明提供的一种接地故障的判定设备的结构示意图，包括：

存储器3，用于存储计算机程序；

处理器4，用于执行计算机程序时实现如上任一项接地故障的判定方法的步骤。

对于本发明实施例提供的接地故障的判定设备的介绍请参照前述的接地故障的判定方法的实施例，本发明实施例在此不做限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种接地故障的判定方法，其特征在于，包括：

若否，则判定所述环形回路中不存在接地故障；

2.根据权利要求1所述的接地故障的判定方法，其特征在于，所述判断配电网的环形回路中当前的所述零序电压值是否大于预设的整定电压值之前，该接地故障的判定方法还包括：

获取由于三相不平衡因素产生的零序电压值的历史数据；

3.根据权利要求2所述的接地故障的判定方法，其特征在于，所述判断配电网的环形回路中当前的所述零序电压值是否大于预设的整定电压值之后，该接地故障的判定方法还包括：

4.根据权利要求3所述的接地故障的判定方法，其特征在于，所述整定电压值与所述整定电压参考值的对应关系具体为：

3U_0zd＝3U₀*K_k；

5.根据权利要求4所述的接地故障的判定方法，其特征在于，所述获取由于三相不平衡因素产生的零序电压值的历史数据之后，所述将所述历史数据中最大的所述零序电压值作为整定电压参考值之前，该接地故障的判定方法还包括：

若是，则执行后续步骤；

6.根据权利要求3至5任一项所述的接地故障的判定方法，其特征在于，所述判定所述环形回路中存在接地故障之后，该接地故障的判定方法还包括：

控制提示器提示所述接地故障。

7.一种接地故障的判定装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的接地故障的判定装置，其特征在于，该接地故障的判定装置还包括：

9.根据权利要求8所述的接地故障的判定装置，其特征在于，所述第一判断模块还用于：

则该接地故障的判定装置还包括：

10.一种接地故障的判定设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述接地故障的判定方法的步骤。