CN115792485A - 一种低压回路接地选线及接地点范围确认方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种低压回路接地选线及接地点范围确认方法，涉及电力电网保护技术领域，包括以下步骤：获取回路电源、设备及电缆阻抗参数；根据测量参数在回路中串联阻抗，使三相阻抗相等；在回路尾端安装高频电流发生模块及接地电容；根据实测阻抗参数制作每个设备及重要节点接地阻抗匹配表；高频电流发生模块交替发生交直流，并测量中性点及电容电流；根据实测值计算阻抗判断接地相确定接地范围。本发明在回路尾端安装高频电流发生模块及接地电容，高频电流发生模块在故障时启动，选相时各模块按顺序循环发生高频电流，进入故障选相及故障定位逻辑，可实现准确的故障定位，可快速选择接地相，定位接地点范围，提高低压系统运行可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及低压回路接地点查找领域，具体涉及一种低压回路接地选线及接地点范围确认方法及装置。
背景技术
变电站低压系统接地故障往往会引起电压波动、开关跳闸、设备失电、保护设备误动或拒动等，对电力系统可靠性有显著影响。对于变电站中性点接地低压系统接地，目前多采用拉路法等方法查找接地点，查找接地点时需要断开回路，这对电力系统安全稳定运行带来巨大风险，同时接地故障往往根据天气变化具有间断性、临时性且只能定位到某一支路，无法及时使用接地查找仪器进行故障点准确定位。
对于低压系统接地短路时通过拉路法查找接地点需断开运行回路，运用接地查找仪器时间上具有滞后性，且只能定位到某一支路，存在及时性和精确性问题。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的不足，本发明提供一种低压回路接地选线及接地点范围确认方法及装置，可快速选择接地相，定位接地点范围，提高低压系统运行可靠性。
本发明提出的技术方案为：
一种低压回路接地选线及接地点范围确认方法，包括以下步骤：
获取回路电源、设备及电缆阻抗参数；
根据测量参数在回路中串联阻抗，使三相阻抗相等；
在回路尾端安装高频电流发生模块及接地电容；
根据实测阻抗参数制作每个设备及重要节点接地阻抗匹配表；
高频电流发生模块交替发生交直流，并测量中性点及电容电流；
根据实测值计算阻抗判断接地相确定接地范围。
作为本发明的进一步技术方案为，所述根据测量参数在回路中串联阻抗，使三相阻抗相等，且至少有一项补偿阻抗为0。
作为本发明的进一步技术方案为，所述在回路尾端安装高频电流发生模块及接地电容，具体为：设置于回路尾端的高频电流发生模块在故障时启动，选相时高频电流发生模块按顺序循环发生高频电流，确定故障相后，只有故障相模块发出高频电流用以确定故障范围。
作为本发明的进一步技术方案为，所述实时测量中性点及电容电流，具体为：中性点电流突变量大于设定值时，进入故障选相及故障定位逻辑。
作为本发明的进一步技术方案为，所述根据实测值判断接地相确定接地范围，选相方法为：若ABC三相高频电流在中性点接地点出产生电流一样，则判断为N线故障；N线高频模块电流产生时，N线接地电流与电容电流相比，电容电流小则确定接地点在线路尾端，否则发生N线多点接地；若ABC三相高频模块发生电流是N中性点接地电流不相等，则比较三相高频电流发生时中性点电流大小，电流小的一相为故障相；确定接地相后，系统计算测量阻抗，根据测量阻抗比较阻抗表确定故障范围。
本发明还提供一种低压回路接地选线及接地点范围确认装置，包括：
高频电流发生器、电流测量元件、可调补偿电阻、接地电容、存储器、控制单元及报警模块，电流测量元件安装于中性点接地线及电容处，所述可调补偿电阻串联设置于三相回路上，所述高频电流发生器设置于ABCN回路的尾端，所述ABCN回路的尾端通过接地电容接地；
所述控制单元的输出端连接高频电流发生器，所述电流测量元件的的输出端连接控制单元，所述控制单元与存储器和报警模块连接。
作为本发明的进一步技术方案为，所述高频电流发生器的电流频率大于5000HZ。
作为本发明的进一步技术方案为，所述电流测量元件的测量精度为毫安级。
作为本发明的进一步技术方案为，所述存储器及控制单元采用抗干扰器件。
本发明的有益效果为：
本发明在回路尾端安装高频电流发生模块及接地电容，高频电流发生模块在故障时启动，选相时各模块按顺序循环发生高频电流，确定故障相后，只有故障相模块发出高频电流用以确定故障范围。通过实时测量中性点及电容电流，中性点电流突变量大于设定值时，进入故障选相及故障定位逻辑。可实现准确的故障定位，可快速选择接地相，定位接地点范围，提高低压系统运行可靠性。
附图说明
图1为本发明提出的一种低压回路接地选线及接地点范围确认方法流程图；
图2为本发明提出的低压回路接地选线及接地点范围确认方法具体流程图；
图3为本发明提出的一种低压回路接地选线及接地点范围确认装置结构图；
图4为本发明提出一种低压回路接地选线及接地点范围确认等效电路图。
图中所示：
201-高频电流发生器，202-电流测量元件，203-可调补偿电阻，204-接地电容，205-存储器，206-控制单元，207-报警模块。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
参见图1，一种低压回路接地选线及接地点范围确认方法，包括以下步骤：
步骤101，获取回路电源、设备及电缆阻抗参数；
步骤102，根据测量参数在回路中串联阻抗，使三相阻抗相等；
步骤103，在回路尾端安装高频电流发生模块及接地电容；
步骤104，根据实测阻抗参数制作每个设备及重要节点接地阻抗匹配表；
步骤105，高频电流发生模块交替发生交直流，并测量中性点及电容电流；
步骤106，根据实测值计算阻抗判断接地相确定接地范围。
在步骤101中，分别测量电流发生器至本相回路中每一个设备、接线头、屏间电缆、电源绕组、接地电阻及其他元件阻抗，为获取更加精确接地点应尽可能多测量点位，获取回路电源、设备及电缆阻抗参数。
参见图2，本发明实施例中，根据测量参数在回路中串联阻抗，使三相阻抗相等，且至少有一项补偿阻抗为0。
其中，在回路尾端安装高频电流发生模块及接地电容，高频电流发生模块在故障时启动，选相时各模块按顺序循环发生高频电流，确定故障相后，只有故障相模块发出高频电流用以确定故障范围。
判断是否接地，完成故障点选线，选线完成后高频交流、直流以2S为周期交替发生，并测量中性点及电容电流；接地选线确定后高频电流持续发生2S后将进入2S的直流发生阶段，然后交替发生，根据高频电流和直流两次测量值计算出接地阻抗和接地点至高频电流发生器间阻抗；
高频电流发生模块交替发生交直流，并测量中性点及电容电流，中性点电流突变量大于设定值时，进入故障选相及故障定位逻辑。
根据实测阻抗参数制作每个设备及重要节点接地阻抗匹配表；根据现场实际测出来的，不同距离、不同位置下测得的阻抗，故障时根据测得的阻抗去匹配，进而确定大致接地范围。
根据交直流发生时测量的电流及输出电压解算出接地电阻和接地点至高频电流发生装置间阻抗。
根据实测计算值判断接地相确定接地范围，根据交直流发生时测量的电流及输出电压解算出接地电阻和接地点至高频电流发生装置间电流，具体选相方法为：若ABC三相高频电流在中性点接地点出产生电流一样，则判断为N线故障；N线高频模块电流产生时，N线接地电流与电容电流相比，电容电流小则确定接地点在线路尾端，否则发生N线多点接地；若ABC三相高频模块发生电流是N中性点接地电流不相等，则比较三相高频电流发生时中性点电流大小，电流小的一相为故障相；确定接地相后，系统计算测量阻抗，根据测量阻抗比较阻抗表确定故障范围。
本发明的具体测试流程为：检测到中性点接地电流△I0小于设定值时，继续检测，当检测到中性点接地电流△I0大于等于设定值时，判断ABC回路上的高频电流发生器产生高频电流时I0是否相等，如果不相等，比较ABC三相发生电流时I0的大小，确定最小电流相为接地相，并进行阻抗计算，通过阻抗比对阻抗表确定接地范围；
当ABC回路上的高频电流发生器产生高频电流时I0相等时，则判断为N线高频电流发生器发生高频电流，判断电容电流是否大于中性点接地电流，如果电容电流大于中性点接地电流，则为N线多点接地，如果电容电流小于等于中性点接地电流，则为N线尾端多点接地。
参见图3，本发明还提供一种低压回路接地选线及接地点范围确认装置，包括：
高频电流发生器201、电流测量元件202、可调补偿电阻203、接地电容204、存储器205、控制单元206及报警模块207，电流测量元件202安装于中性点接地线及电容处，所述可调补偿电阻203串联设置于三相回路上，所述高频电流发生器201设置于ABCN回路的尾端，所述ABCN回路的尾端通过接地电容204接地；
所述控制单元206的输出端连接高频电流发生器201，所述电流测量元件202的的输出端连接控制单元206，所述控制单元206与存储器205和报警模块207连接。
其中，高频电流发生器的电流频率大于5000HZ。电流测量元件安装于中性点接地线及电容处，测量精度为毫安级。可调补偿电阻使三相工作阻抗相等，且至少有一项电阻阻抗为0。
参见图4，为本发明的电路等效原理图，其中Z1-Z3为电源等效阻抗，K为接地点，Za1-Zc2为设备等效阻抗，Zp1-Zp3为补偿阻抗，I0为中性点电流，P1-P4为高频电流发生模块，C1为接地电容，I2为电容电流。
接地电容规格使高频电流通过能力比工频电流大一个数量级以上。存储器及控制单元采用常规抗干扰器件，存储器和控制单元具有抗干扰结构，不会受到高频电流发生器产生的高频电流的影响。
报警模块可针对不同相、不同范围接地故障进行报警。报警模块可采用声光报警器、也可以对应不同相设置不同的报警灯，通过报警灯只是故障相及故障范围，方便维护人员进行识别维护。
以上对本发明进行了详细介绍，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (9)
1.一种低压回路接地选线及接地点范围确认方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取回路电源、设备及电缆阻抗参数；
根据测量参数在回路中串联阻抗，使三相阻抗相等；
在回路尾端安装高频电流发生模块及接地电容；
根据实测阻抗参数制作每个设备及重要节点接地阻抗匹配表；
高频电流发生模块交替发生交直流，并测量中性点及电容电流；
根据实测值计算阻抗判断接地相确定接地范围。
2.根据权利要求1所述的一种低压回路接地选线及接地点范围确认方法，其特征在于，所述根据测量参数在回路中串联阻抗，使三相阻抗相等，且至少有一项补偿阻抗为0。
3.根据权利要求1所述的一种低压回路接地选线及接地点范围确认方法，其特征在于，所述在回路尾端安装高频电流发生模块及接地电容，具体为：设置于回路尾端的高频电流发生模块在故障时启动，选相时高频电流发生模块按顺序循环发生高频电流，确定故障相后，只有故障相模块发出高频电流用以确定故障范围。
4.根据权利要求1所述的一种低压回路接地选线及接地点范围确认方法，其特征在于，所述实时测量中性点及电容电流，具体为：中性点电流突变量大于设定值时，进入故障选相及故障定位逻辑。
5.根据权利要求1所述的一种低压回路接地选线及接地点范围确认方法，其特征在于，所述根据实测值判断接地相确定接地范围，选相方法为：若ABC三相高频电流在中性点接地点出产生电流一样，则判断为N线故障；N线高频模块电流产生时，N线接地电流与电容电流相比，电容电流小则确定接地点在线路尾端，否则发生N线多点接地；若ABC三相高频模块发生电流是N中性点接地电流不相等，则比较三相高频电流发生时中性点电流大小，电流小的一相为故障相；确定接地相后，系统计算测量阻抗，根据测量阻抗比较阻抗表确定故障范围。
6.一种低压回路接地选线及接地点范围确认装置，采用如权利要求1-5所述的一种低压回路接地选线及接地点范围确认方法，其特征在于，包括：
高频电流发生器、电流测量元件、可调补偿电阻、接地电容、存储器、控制单元及报警模块，电流测量元件安装于中性点接地线及电容处，所述可调补偿电阻串联设置于三相回路上，所述高频电流发生器设置于ABCN回路的尾端，所述ABCN回路的尾端通过接地电容接地；
所述控制单元的输出端连接高频电流发生器，所述电流测量元件的的输出端连接控制单元，所述控制单元与存储器和报警模块连接。
7.根据权利要求6所述的一种低压回路接地选线及接地点范围确认装置，其特征在于，所述高频电流发生器的电流频率大于5000HZ。
8.根据权利要求6所述的一种低压回路接地选线及接地点范围确认装置，其特征在于，所述电流测量元件的测量精度为毫安级。
9.根据权利要求6所述的一种低压回路接地选线及接地点范围确认装置，其特征在于，存储器及控制单元采用抗干扰器件。
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|---|---|---|---|---|
| CN116298883A (zh) * | 2023-05-23 | 2023-06-23 | 国家能源集团科学技术研究院有限公司 | 水轮发电机接地故障电流准确测试方法及装置 |
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| CN116298883B (zh) * | 2023-05-23 | 2023-08-11 | 国家能源集团科学技术研究院有限公司 | 水轮发电机接地故障电流准确测试方法及装置 |
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