[发明专利]基于配出中性导体IT系统绝缘故障选相方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统绝缘故障判别方法，尤其涉及一种基于配出中性导体IT系统绝缘故障选相方法，属于供配电技术领域。

背景技术

IT系统是中性点不接地或经高阻接地的系统，当发生单相接地时，故障回路只包含接地阻抗、线路阻抗、分布电容，形成的故障电流非常小，一般不会威胁到设备和人身的安全，可持续运行一段时间。只要技术人员借助绝缘监测设备或其他工具及时诊断系统绝缘故障，在规定的时间内发现并消除单相接地故障，就可以实现IT系统有效持续供电。

当IT系统配出中性线以后，可以通过相线与中性线直接为单相负荷供电，减少了系统内变压器的数目，节约大量的建设资金。但在现有技术的情况下，中性线的绝缘监测却一直是个难题。由于系统三相的负荷量相等时，流经中性线的电流向量和为零，中性线绝缘下降或发生接地故障时，不会引起电气量的变化，传统的监测手段对其无法识别。对于相线接地故障的判断，现有技术需要测量相位、幅值等一系列参数，故障相选相过程可操作性差，误报率高。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于配出中性导体IT系统绝缘故障选相方法，通过测量故障时各相对地电压与非故障时各相对地电压的变化量，经分析后，利用故障时的变化特征量来确定故障相，减少了绝缘监测的测量参数的个数，缩小系统的故障查找范围，保证系统供电的安全连续性。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种基于配出中性导体IT系统绝缘故障选相方法，包括以下步骤：

采集IT供电系统正常状态的相与中性线对地电压值，分别是A、B、C三相及中性线N对地电压Ui(i=A,B,C,N)；

绝缘监测装置检测供电系统的绝缘值，若绝缘值下降，进入故障判别流程；

采集IT供电系统故障状态的相与中性线对地电压值，分别是A、B、C三相及中性线N对地电压Ui′(i=A,B,C,N)；

计算IT供电系统故障前后相与中性线对地电压的差值dUi= Ui′-Ui ，(i=A,B,C,N)；

若dUN <0,并且dUA>0，则判定N线故障；否则判定为相线发生故障；

确定为相线故障后，比较dUA、dUB、dUC的大小，选出对地电压的差值变化量最大的相Umax，判断Umax 的滞后相Umax-2 的对地电压的差值的正负，若dUmax-2 ≤0，则判定故障相为滞后相Umax-2 ；若dUmax-2 ﹥0，则判定Umax 相别的相位超前相Umax-1 为故障相。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过对故障时各相对地电压与非故障时各相对地电压的差值进行分析，提高选相的可操作性，减少误报率。根据工程现场实际情况采集各相对地电压的有效值进行分析，避免了测量相位、幅值等其他参数，简化选相过程。

附图说明

图1是本发明的选相流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

配出中性导体的IT系统发生单相故障时，绝缘监测装置IMD检测到供电系统的绝缘值下降，系统进入选相流程，当接地电阻较小时，系统三相对地电压变化明显，可直接通过变化量的数值进行特征分析进行选相。当接地电阻较大时，系统三相对地电压变化较小，但变化的趋势仍存在一定的规律，可通过对电压变化特征进行分析处理进行选相。当接地电阻较大时，进行相线与中性线接地判断，通过采集系统故障前后相线对地电压值，计算得到变化量，分别是故障时A,B,C,N三相对地电压Ui′(i=A,B,C,N)与非故障时Ui（i=A,B,C,N）的差值、对差值进行比较判断出是相线故障还是中性线故障。相线故障时，判断Umax相的相位滞后相的电压变化量（Umax相为故障前后变化量最大的相），若电压变化为负，则判定为故障相，否则选择Umax相别的相位超前相为故障相。

具体判断方法：

1）相线与中性线接地判别 

dUN = UN′- UN,若dUN <0,并且dUA（= UA′- UA）>0，则判定N线故障；

Ⅱ、若Ⅰ中条件未满足，判定为相线发生故障。

2）相线故障相的具体判别

确定为相线故障后，比较dUA（= UA′- UA）、dUB（= UB′- UB）、dUC（= UC′- UC）的大小，选出变化量最大的相Umax={dUA、dUB、dUC}。

选出变化量最大的相Umax ,判断Umax 的滞后相（Umax-2 ）正负，若dUmax-2 ≤0，则判定故障相为滞后相（Umax-2 ）；若dUmax-2 大于0，则判定故障相为Umax 的超前相（Umax-1 ）。