[发明专利]配电网小电流接地系统故障选线方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电网变电站小电流接地系统故障选线方法，特别适用于中性点经消弧线圈接地系统，属于电力自动化技术领域。

背景技术

在6～66kV的配电网系统中，中性点多采用经消弧线圈接地方式，该接地方式可以有效地抑制弧光接地故障，降低系统的过电压水平，但由于消弧线圈的补偿作用，系统发生接地故障时，故障电流较小，给故障选线带来了困难。目前，现有的故障选线原理多采用零序电流五次谐波法、小扰动法、暂态电流首半波法。由于配电网小电流接地系统故障电流较小、电网结构复杂的特点，故障信号量复杂多变，判定方法过于简单，导致故障选线准确率较低。

经对现有技术领域的检索发现，中国专利申请号200510010793.6，记载了“一种消弧线圈接地系统故障选线自适应方法”，采用零序电流和母线电压在故障时的变化特征，判定故障线路，利用数字仿真该方法可能有效，但实际电网中零序电流较小，外界干扰较大，故障选线准确率低。中国专利申请号200610038831.3，记载了“适用于快速自动消弧线圈接地系统的选线新方法”，该方法采用暂态零序电流识别故障线路，当故障点的过渡电阻较大时，暂态电流很小，此时的故障选线准确率很低。中国专利申请号200810155794.3，记载了一种“适用于消弧线圈接地电网的选线方法”，该方法采用馈线的零序电流和消弧线圈补偿电流作为故障判定信号量，利用各馈线上信号特征值的正负判定故障线路，该方法仍然利用信号量较小的零序电流，在电网系统受干扰的情况下，将出现信号特征值出现矛盾的情况，导致故障选线不准确。

上述现有技术采用传统的电气信号监测方法，在较简单的电网中，虽然能够对故障点接地电阻较小的接地故障进行准确选线，但在较为复杂的小电流接地系统的实际使用中存在着一定的局限性，故障选线准确率较低。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种配电网小电流接地系统故障选线方法，避免了现有故障选线方法在小电流接地系统中应用上的不足，故障判定信号量较大，故障选线准确率较高，是小电流接地系统中比较理想的故障选线方法。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明涉及小电流接地系统故障选线方法，包括以下步骤：

第一步、将并联电阻接在变压器中性点与地之间，与消弧线圈并联连接；真空接触器串联在并联电阻支路，控制并联电阻的投切；在中性点接单相电压互感器，测量中性点的电压；在变电站的母线各出线上接零序电流互感器，监测各线路零序电流的变化；

所述的并联电阻为功率电阻；所述的真空接触器为永磁结构的高压交流真空接触器；所述的单相电压互感器为电磁式单相电压互感器；所述的零序电流互感器为开口式零序电流互感器。

第二步、当配电网系统发生永久性接地故障时，在设定时间内投切并联电阻；控制器测量中性点的电压及并联电阻投切前后母线上各条出线的零序电流；

所述的永久性接地故障的判定方法包括以下步骤：当配电网系统的中性点电压高于30％配电网系统的相电压，并且这种过电压状态在5秒内不能自行消除，则判定配电网系统发生了永久性接地故障；

所述的设定时间为0.3-0.8秒。

所述控制器以PC104总线嵌入式模块、DSP模块为核心元件的智能装置。

第三步、控制器根据采样到的中性点电压和各出线的零序电流，利用故障线路判定方法实现故障选线。

所述的故障线路判定方法是指：

1)在发生接地故障时，首先计算各出线上的零序电流相角之差的特征值t_θ[m]：

tθ[m]=Σi=1N|θI[m]-θI[i]|]]>