CN113640620B - 一种线路及元件故障后状态的判定方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种线路及元件故障后状态的判定方法，包括：根据待检测对象的故障后电流突变量、故障后功率突变量、投运时有功功率、故障后三相电流、故障后三相电压和故障后有功功率、故障后前200ms的功率、故障后三相开关HWJ信息、故障后开关位置常闭辅助接点信息、重合闸时间后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为无故障跳闸或跳闸或其他故障；所述其他故障包括单相瞬时接地故障、单相永久故障、相间故障和单相转相间故障。本申请结合电气量和开关量对线路及元件故障后的状态进行判定，判定方法准确率高；通过获取线路及元件故障前后的数据来进行判定，提高判定效率，保障用电人员的安全，方便电网工作人员的维修工作。
Description
技术领域
本申请涉及故障判定技术领域，主要是一种线路及元件故障后状态的判定方法。
背景技术
随着世界经济的不断发展，人民生活水平随之提高，居民们越来越重视生活中电力系统的安全。但是，由于电力系统内部及外部的一些因素，电力系统有时会产生故障，当故障发生时，如果没能及时对故障作出判断，以便居民或电网工作人员根据故障情况作出反应，严重时会影响到居民的人身安全和财产安全，所以在电力系统发生故障时，对线路及元件的故障状态作出准确的判断，是至关重要的。对线路及元件故障后状态的判断主要指的是将故障后的线路或元件判定为无故障跳闸、跳闸还是发生了其他故障，如单相瞬时接地故障等等，如果只是无故障跳闸或者跳闸，那么居民可以自己选择将线路重新接通，如果是发生了其他故障，那么需要电网工作人员及时维修。
现有技术中，一般使用稳控装置来判断电力系统中线路及元件的故障状态，但是利用稳控装置进行判断时，通常是根据线路或元件的电气量来判断，考虑到电力系统中经常出现线路潮流转移等因素，仅仅根据电气量来判断是不准确的，所以需要一种更为准确的元件及线路故障后状态的判定方法。
发明内容
为了解决在电力系统出现故障时，判断线路或元件的故障状态只通过电气量来进行判断，造成的判断结果不准确的问题，本申请公开了一种线路及元件故障后状态的判定方法。
本申请公开了一种线路及元件故障后状态的判定方法，包括：
预设待检测对象的电流突变量启动值、功率突变量启动值、投运电流定值、投运功率定值、故障后功率定值、无故跳时间定值和重合闸时间；所述待检测对象包括主变元件、线路元件及输电线路；
根据待检测对象的故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后前200ms的功率和故障后有功功率，判定所述待检测对象为无故障跳闸；
根据主变元件的故障后电流突变量、故障后三相电流和故障后有功功率，判定所述主变元件为跳闸；
根据线路元件的故障后电流突变量、故障后三相电流、故障后有功功率和故障后三相开关HWJ信息，判定所述线路元件为跳闸；
根据输电线路故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、投运时有功功率、故障后有功功率和故障后开关位置常闭辅助接点信息，判定所述输电线路为跳闸；
根据所述待检测对象故障后的电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后三相电压和故障后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为单相瞬时接地故障；
根据所述待检测对象故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后三相电压和所述重合闸时间后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为单相永久故障；
根据所述待检测对象故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后三相电压和故障后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为相间故障；
根据所述待检测对象故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流和故障后三相电压，判定所述待检测对象为单相转相间故障。
可选的，所述根据待检测对象的故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后前200ms的功率和故障后有功功率，判定所述待检测对象为无故障跳闸，包括：
如果所述待检测对象故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流小于所述投运电流定值；且故障后前200ms功率大于所述投运功率定值；且故障后有功功率小于所述故障后功率定值；且满足电流变化量启动条件；且故障后三相电流小于所述投运电流定值的持续时间、故障后前200ms功率大于所述投运功率定值的持续时间、故障后有功功率小于所述故障后功率定值的持续时间和满足电流变化量启动条件的持续时间大于所述无故跳时间定值，则判定所述待检测对象为无故障跳闸。
可选的，所述根据主变元件的故障后电流突变量、故障后三相电流和故障后有功功率，判定所述主变元件为跳闸，包括：
如果所述主变元件故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值；且故障后三相电流中任意两相电流大于所述投运电流定值；且故障后有功功率小于所述投运功率定值，则判定所述主变元件为跳闸。
可选的，所述根据线路元件的故障后电流突变量、故障后三相电流、故障后有功功率和故障后三相开关HWJ信息，判定所述线路元件为跳闸，包括：
如果所述线路元件故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值；且故障后三相电流中任意两相电流大于所述投运电流定值；且故障后有功功率小于所述投运功率定值；且故障后三相开关中任意一相开关的HWJ信息发生变化，则判定所述线路元件为跳闸。
可选的，所述根据输电线路故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、投运时有功功率、故障后有功功率和故障后开关位置常闭辅助接点信息，判定所述输电线路为跳闸，包括：
如果所述输电线路故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流中的任意两相电流小于所述投运电流定值；且投运时有功功率大于所述投运功率定值；且故障后有功功率小于所述故障后功率定值；且满足电流变化量启动条件；且故障后三相电流中的任意两相电流小于所述投运电流定值的持续时间、故障后有功功率小于所述故障后功率定值的持续时间和满足电流变化量启动条件的持续时间大于所述无故跳时间定值，则判定所述输电线路为跳闸。
可选的，所述电流变化量启动条件为：
其中，Ik为当前点电流瞬时值，Ik-24为当前点电流一个周波前的电流瞬时值，UN为额定电压，|ΔI|dt为浮动门槛，α、β为系数，Ps1为投运时功率定值，Ps2为故障后功率定值。
可选的，所述根据所述待检测对象故障后的电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后三相电压和故障后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为单相瞬时接地故障，包括：
如果所述待检测对象故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流中任意一相电流增加；且故障后三相电压中任意一相电压降低；且故障后三相开关中任意一相开关的HWJ信息发生变化；且故障后三相开关中任意一相开关的HWJ信息发生变化后，5ms之内没有其他相开关的HWJ信息发生变化，则判定所述待检测对象为单相瞬时接地故障。
可选的，所述根据所述待检测对象故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后三相电压和所述重合闸时间后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为单相永久故障，包括：
如果所述待检测对象故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流中任意一相电流增加，故障后三相电压中任意一相电压降低；且所述重合闸时间后三相开关中任意两相开关的HWJ信息发生变化，则判定所述待检测对象为单相永久故障。
可选的，所述根据所述待检测对象故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后三相电压和故障后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为相间故障，包括：
如果所述待检测对象故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流中至少任意两相电流增加；且故障后三相电压中至少两相电压降低；且故障后三相开关中任意两相开关的HWJ信息发生变化；且故障后三相开关中任意两相开关的HWJ信息发生变化的间隔时间小于5ms，则判定为所述待检测对象为相间故障。
可选的，所述根据所述待检测对象故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流和故障后三相电压，判定所述待检测对象为单相转相间故障，包括：
根据所述待检测对象故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后三相电压和故障后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为相间故障；
如果待检测对象故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流中至少任意两相电流增加；且故障后三相电压中至少两相电压降低；且所述待检测对象为单相瞬时接地故障；且所述待检测对象为相间故障，则判定所述待检测对象为单相转相间故障。
本申请公开了一种线路及元件故障后状态的判定方法，包括：根据待检测对象的故障后电流突变量、故障后功率突变量、投运时有功功率、故障后三相电流、故障后三相电压和故障后有功功率、故障后前200ms的功率、故障后三相开关HWJ信息、故障后开关位置常闭辅助接点信息、重合闸时间后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为无故障跳闸或跳闸或其他故障；所述其他故障包括单相瞬时接地故障、单相永久故障、相间故障和单相转相间故障。
本申请结合电气量和开关量对线路及元件故障后的状态进行判定，判定方法准确率高，并且判定方法简单，获取线路及元件故障前后的数据来进行判定，从而提高了判定效率，保障用电人员的安全，方便电网工作人员的维修工作。
附图说明
图1为本申请实施例公开的一种线路及元件故障后状态的判定方法的流程示意图。
具体实施方式
为了解决在电力系统出现故障时，判断线路或元件的故障状态只通过电气量来进行判断，造成的判断结果不准确的问题，本申请公开了一种线路及元件故障后状态的判定方法。
为便于对申请的技术方案进行，以下首先在对本申请所涉及到的一些概念进行说明。本申请公开了一种线路及元件故障后状态的判定方法，参见图1所示的流程图，包括：预设待检测对象的电流突变量启动值、功率突变量启动值、投运电流定值、投运功率定值、故障后功率定值、无故跳时间定值和重合闸时间；所述待检测对象包括主变元件、线路元件及输电线路。
其中，对于电流突变量启动值的预设，按躲开由于系统正常的波动引起的电流变化进行设定，考虑一定的裕度，同时应大于或等于0.03倍CT的一次侧额定电流，避免由于测量误差造成电流突变启动的频繁发生。
对于功率突变量启动值的预设，按躲开由于系统正常的波动引起的有功功率变化进行设定，考虑一定的裕度，同时本定值的最小值应大于等于0.01倍的CT一次侧额定电流、额定电压，有功功率因数为1情况下对应的本元件的有功功率，避免装置功率突变启动的频繁发生。
对于投运功率定值的预设，定值整定按照略小于当本元件跳闸时对系统稳定有影响的最小有功功率门槛值进行整定，建议按0.8倍稳定门槛功率进行整定。
对于故障后功率定值的预设，定值整定按照大于接入元件在空挂于系统充电状态下的有功功率进行整定。当接入元件为线路或者主变时，按大于充电有功功率进行整定。当接入单元为机组时可按机组额定有功功率的5％进行整定，建议整定时均考虑1.2倍的可靠系数。本整定值最小一般不宜小于元件在0.01倍的CT一次侧额定电流、额定电压，功率因数为1情况下对应的有功功率值，如果现场有特殊情况需要整定为更小的值时，可以在现场运行工况下进行实际测量和确认，确保装置有足够的动作安全裕度，以避免造成装置拒动。建议在有条件的情况下对于线路跳闸后功率在装置内进行现场实际测量，以现场实际测量值为依据，考虑至少1.2倍的可靠系数后进行整定。
对于重合闸时间的预设，当接入元件为线路时，本定值可整定为对应线路保护装置的重合闸延时整定时间。当接入元件为发机组组或主变时，本定值不需要起作用，建议整定为最大值10000ms。
对于无故跳时间定值的预设，本定值应根据系统稳定计算结果，在系统稳定允许的情况下，取尽量大的延时定值，一般不宜小于20ms。
根据待检测对象的故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后前200ms的功率和故障后有功功率，判定所述待检测对象为无故障跳闸，具体步骤包括：
如果所述待检测对象故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流小于所述投运电流定值；且故障后前200ms功率大于所述投运功率定值；且故障后有功功率小于所述故障后功率定值；且满足电流变化量启动条件；且故障后三相电流小于所述投运电流定值的持续时间、故障后前200ms功率大于所述投运功率定值的持续时间、故障后有功功率小于所述故障后功率定值的持续时间和满足电流变化量启动条件的持续时间大于所述无故跳时间定值，则判定所述待检测对象为无故障跳闸。
根据主变元件的故障后电流突变量、故障后三相电流和故障后有功功率，判定所述主变元件为跳闸，具体步骤包括：
如果所述主变元件故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值；且故障后三相电流中任意两相电流大于所述投运电流定值；且故障后有功功率小于所述投运功率定值，则判定所述主变元件为跳闸。
根据线路元件的故障后电流突变量、故障后三相电流、故障后有功功率和故障后三相开关HWJ信息，判定所述线路元件为跳闸，具体步骤包括：
如果所述线路元件故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值；且故障后三相电流中任意两相电流大于所述投运电流定值；且故障后有功功率小于所述投运功率定值；且故障后三相开关中任意一相开关的HWJ信息发生变化，则判定所述线路元件为跳闸。
根据输电线路故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、投运时有功功率、故障后有功功率和故障后开关位置常闭辅助接点信息，判定所述输电线路为跳闸，具体步骤包括：
如果所述输电线路故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流中的任意两相电流小于所述投运电流定值；且投运时有功功率大于所述投运功率定值；且故障后有功功率小于所述故障后功率定值；且满足电流变化量启动条件；且故障后三相电流中的任意两相电流小于所述投运电流定值的持续时间、故障后有功功率小于所述故障后功率定值的持续时间和满足电流变化量启动条件的持续时间大于所述无故跳时间定值，则判定所述输电线路为跳闸。
根据所述待检测对象故障后的电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后三相电压和故障后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为单相瞬时接地故障，具体步骤包括：
如果所述待检测对象故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流中任意一相电流增加；且故障后三相电压中任意一相电压降低；且故障后三相开关中任意一相开关的HWJ信息发生变化；且故障后三相开关中任意一相开关的HWJ信息发生变化后，5ms之内没有其他相开关的HWJ信息发生变化，则判定所述待检测对象为单相瞬时接地故障。
根据所述待检测对象故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后三相电压和所述重合闸时间后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为单相永久故障，具体步骤包括：
如果所述待检测对象故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流中任意一相电流增加，故障后三相电压中任意一相电压降低；且所述重合闸时间后三相开关中任意两相开关的HWJ信息发生变化，则判定所述待检测对象为单相永久故障。
根据所述待检测对象故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后三相电压和故障后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为相间故障，具体步骤包括：
如果所述待检测对象故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流中至少任意两相电流增加；且故障后三相电压中至少两相电压降低；且故障后三相开关中任意两相开关的HWJ信息发生变化；且故障后三相开关中任意两相开关的HWJ信息发生变化的间隔时间小于5ms，则判定为所述待检测对象为相间故障。
根据所述待检测对象故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流和故障后三相电压，判定所述待检测对象为单相转相间故障，具体步骤包括：
根据所述待检测对象故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后三相电压和故障后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为相间故障。
如果待检测对象故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流中至少任意两相电流增加；且故障后三相电压中至少两相电压降低；且所述待检测对象为单相瞬时接地故障；且所述待检测对象为相间故障，则判定所述待检测对象为单相转相间故障。
本申请公开了一种线路及元件故障后状态的判定方法，包括：根据待检测对象的故障后电流突变量、故障后功率突变量、投运时有功功率、故障后三相电流、故障后三相电压和故障后有功功率、故障后前200ms的功率、故障后三相开关HWJ信息、故障后开关位置常闭辅助接点信息、重合闸时间后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为无故障跳闸或跳闸或其他故障；所述其他故障包括单相瞬时接地故障、单相永久故障、相间故障和单相转相间故障。
本申请结合电气量和开关量对线路及元件故障后的状态进行判定，判定方法准确率高，并且判定方法简单，获取线路及元件故障前后的数据来进行判定，从而提高了判定效率，保障用电人员的安全，方便电网工作人员的维修工作。
进一步的，所述电流变化量启动条件为：
其中，Ik为当前点电流瞬时值，Ik-24为当前点电流一个周波前的电流瞬时值，UN为额定电压，|ΔI|dt为浮动门槛，α、β为系数，Ps1为投运时功率定值，Ps2为故障后功率定值。
Claims (2)
1.一种线路及元件故障后状态的判定方法，其特征在于，包括：
预设待检测对象的电流突变量启动值、功率突变量启动值、投运电流定值、投运功率定值、故障后功率定值、无故跳时间定值和重合闸时间；所述待检测对象包括主变元件、线路元件及输电线路；
根据待检测对象的故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后前200ms的功率和故障后有功功率，判定所述待检测对象为无故障跳闸，包括：如果所述待检测对象故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流小于所述投运电流定值；且故障后前200ms功率大于所述投运功率定值；且故障后有功功率小于所述故障后功率定值；且满足电流变化量启动条件；且故障后三相电流小于所述投运电流定值的持续时间、故障后前200ms功率大于所述投运功率定值的持续时间、故障后有功功率小于所述故障后功率定值的持续时间和满足电流变化量启动条件的持续时间大于所述无故跳时间定值，则判定所述待检测对象为无故障跳闸；
根据主变元件的故障后电流突变量、故障后三相电流和故障后有功功率，判定所述主变元件为跳闸，包括：如果所述主变元件故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值；且故障后三相电流中任意两相电流大于所述投运电流定值；且故障后有功功率小于所述投运功率定值，则判定所述主变元件为跳闸；
根据线路元件的故障后电流突变量、故障后三相电流、故障后有功功率和故障后三相开关HWJ信息，判定所述线路元件为跳闸，包括：如果所述线路元件故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值；且故障后三相电流中任意两相电流大于所述投运电流定值；且故障后有功功率小于所述投运功率定值；且故障后三相开关中任意一相开关的HWJ信息发生变化，则判定所述线路元件为跳闸；
根据输电线路故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、投运时有功功率、故障后有功功率和故障后开关位置常闭辅助接点信息，判定所述输电线路为跳闸，包括：如果所述输电线路故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流中的任意两相电流小于所述投运电流定值；且投运时有功功率大于所述投运功率定值；且故障后有功功率小于所述故障后功率定值；且满足电流变化量启动条件；且故障后三相电流中的任意两相电流小于所述投运电流定值的持续时间、故障后有功功率小于所述故障后功率定值的持续时间和满足电流变化量启动条件的持续时间大于所述无故跳时间定值，则判定所述输电线路为跳闸；
根据所述待检测对象故障后的电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后三相电压和故障后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为单相瞬时接地故障，包括：如果所述待检测对象故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流中任意一相电流增加；且故障后三相电压中任意一相电压降低；且故障后三相开关中任意一相开关的HWJ信息发生变化；且故障后三相开关中任意一相开关的HWJ信息发生变化后，5ms之内没有其他相开关的HWJ信息发生变化，则判定所述待检测对象为单相瞬时接地故障；
根据所述待检测对象故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后三相电压和所述重合闸时间后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为单相永久故障，包括：如果所述待检测对象故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流中任意一相电流增加，故障后三相电压中任意一相电压降低；且所述重合闸时间后三相开关中任意两相开关的HWJ信息发生变化，则判定所述待检测对象为单相永久故障；
根据所述待检测对象故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流、故障后三相电压和故障后三相开关的HWJ信息，判定所述待检测对象为相间故障，包括：如果所述待检测对象故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流中至少任意两相电流增加；且故障后三相电压中至少两相电压降低；且故障后三相开关中任意两相开关的HWJ信息发生变化；且故障后三相开关中任意两相开关的HWJ信息发生变化的间隔时间小于5ms，则判定为所述待检测对象为相间故障；
根据所述待检测对象故障后电流突变量、故障后功率突变量、故障后三相电流和故障后三相电压，判定所述待检测对象为单相转相间故障，包括：如果待检测对象故障后电流突变量大于所述电流突变量启动值，或者故障后功率突变量大于所述功率突变量启动值；且故障后三相电流中至少任意两相电流增加；且故障后三相电压中至少两相电压降低；且所述待检测对象为单相瞬时接地故障；且所述待检测对象为相间故障，则判定所述待检测对象为单相转相间故障。
2.根据权利要求1所述的一种线路及元件故障后状态的判定方法，其特征在于，所述电流变化量启动条件为：
其中，Ik为当前点电流瞬时值，Ik-24为当前点电流一个周波前的电瞬时值，UN为额定电压，|ΔI|dt为浮动门槛，α、β为系数，Ps1为投运时功率定值，Ps2为故障后功率定值。
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