[发明专利]基于零序电流有功分量的接地选线方法、装置及应用系统

说明书

技术领域

本发明涉及配电网络的接地选线技术，特别涉及一种基于零序电流有功分 量的接地选线方法、装置及其应用系统。

背景技术

我国10kV配电网数目庞大，分布范围广，设备绝缘水平低，易受电网内 部自身因素和外界自然环境的影响引发各种故障故；其中，发生单相接地故障 的几率最高，可占总故障的80％左右。当配电网发生单相接地故障时，其三 相之间线电压仍然对称，且故障电流较小，不影响对负荷连续供电，不必立即 跳闸，规程规定可以继续运行1～2小时。随着城市配电网的发展，电网中电 缆线路的比例上升，缆-线混合线路越来越多，配电网发生单相接地故障的故 障零序电容电流较大，长时间运行易使故障扩大成两点或多点接地短路，弧光 接地还会引起全系统过电压，进行损坏设备，破坏系统安全运行。规程规定， 当22～66KV电网发生单相接地时，接地点的零序电容电流大于10A，10KV 电网零序电容电流大于20A，3～6KV电网零序电容电流大于30A时，一律应 装设消弧线圈，以减小接地电流，使系统容易熄弧，减小过电压的危害，防止 事故扩大。但是，配电网接地零序电流减小，使得接地选线装置正确选线面临 更大的挑战，“消弧”与接地选线正确性之间形成了技术矛盾。随着自动跟踪 式消弧线圈的大量投入运行，选线技术陷入低谷，很多地区选线装置退出率达 到90％以上，又退回到原始的手动逐条馈出线拉路的选线方法，这充分说明 了接地选线问题的复杂性和艰巨性。

对于接地选线的研究，在前苏联，小接地电流系统得到了广泛应用，并对 其接地选线原理和装置的研究给予了很大的重视，研制了几代产品，其实现原 理从过电流、无功方向发展到了群体比幅；德国多使用中性点经消弧线圈接 地系统，提出了反映故障开始暂态过程的单相接地保护原理，研制了便携式接 地报警装置。法国现在正以中性点经消弧线圈接地系统取代中性点经电阻接地 系统，开发出了零序导纳接地保护。

我国研究机构和开发单位一直对小电流接地系统单相接地故障的选线问 题进行研究，提出了多种选线方法，并开发出了相应的装置：有根据首半波极 性研制成功的接地保护装置，有反映中性点不接地系统零序功率方向的选线 装置，有反映经消弧线圈接地系统5次谐波零序功率方向的选线装置，有比较 线路零序电流5次谐波的大小和方向为原理的选线装置；有利用零序有功分量 原理的选线装置。但在实际应用中，尤其是在中性点经消弧线圈接地系统的 使用中，现有的接地选线装置效果多数并不理想。作者提出了基于零序电流有 功分量补偿法的自适应配网接地选线保护，利用发生单相接地时的零序电流有 功分量，采用补偿原理实现中性点经消弧线圈接地系统的单相接地选线的新方 法

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于零序电流有功分量的接地 选线方法、装置及其应用系统，利用发生单相接地时的零序电流有功分量，采 用补偿原理实现中性点经消弧线圈接地系统的单相接地选线。

为达到上述目的，本发明提供的一种基于零序电流有功分量的接地选线方 法，用于包括多条出线和一条母线的配电网络系统，以在发生单相接地故障时 进行接地选线保护，其特征在于，所述接地选线方法包括：

零序电流补偿步骤，用于根据多条出线的零序电流有功分量的分布情况， 对每一条出线的零序电流有功分量的实测值进行补偿；

补偿后选线步骤，用于将多条出线补偿后的零序电流有功分量，按幅值大 小进行排序，选出零序电流有功分量幅值最大的出线；

接地选线保护步骤，用于将选出零序电流有功分量最大的出线的幅值与阈 值进行比较，大于该阈值，则判断该出线支路为接地故障线路，否则判断为母 线接地。

上述基于零序电流有功分量的接地选线方法，其特征在于，还包括：

一补偿电流自适应步骤，用于在保护装置运行过程中，按照电网接地点经 不同过渡电阻接地时各线路实际的有功分量自动调整零序电流有功分量的补 偿量。

上述基于零序电流有功分量的接地选线方法，其特征在于，所述零序电流 补偿步骤中，对每一条出线的零序电流有功分量进行补偿的电流的大小为本条 线路的零序有功电流的大小，补偿电流的方向为线路流向母线。

上述基于零序电流有功分量的接地选线方法，其特征在于，所述补偿电流 自适应步骤进一步包括：