[发明专利]中性点不接地系统的故障选相法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统故障分析技术领域，特别是一种中性点不接地系统的故障选相法。

背景技术

中性点不接地系统带故障长时间运行，非故障相对地电压升高，加快电缆绝缘老化，可能会扩大故障，危及供电可靠性。因此及时找出故障线路并予以切除，对中性点不接地系统安全运行是非常必要的。

在电力系统的事故分析及故障点定位的计算中，需要对故障类型和相别进行判断，目前应用最广泛的故障选相方法为电流差突变量选相法。电流差突变量选相法是利用系统发生故障时，两相电流差变化量的幅值特征来区分各类故障的，其主要特点为：灵敏度较高、计算数据量少、能区分两相或三相短路，但对单相接地故障选相准确性很低。

因此在对中性点不接地电力系统进行故障选相时，相间故障和三相短路故障选用电流差突变量选相法，但接地故障电流差突变量选相法不再适用，需要寻找其他选相方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种中性点不接地系统的故障选相法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种中性点不接地系统的故障选相法，包括步骤如下：

(1)首先计算故障线路零序电压突变量ΔU₀，零序电流突变量ΔI₀，若连续三个数据点满足ΔU₀大于ΔU_0set，ΔI₀大于ΔI_0set，将突变时刻选为故障起始点；

其中，ΔU_0set、ΔI_0set分别为零序电压、电流突变量门槛值，根据系统实际情况确定；

(2)从步骤(1)确定的故障起始点开始，计算零序电压、电流有效值U₀、I₀，当U₀≥U_0set且I₀≥I_0set时判断故障为接地故障，进入步骤(3)，若U₀＜U_0set或I₀＜I_0set则认为此次突变为扰动，返回步骤(1)继续检测零序突变量；

(3)单相接地故障选相：分别计算故障开始后第一周期故障支路的三相电压有效值，根据下式(1)判断是否为单相接地故障，是则选出故障相，若不满足单相接地条件，进入步骤(4)两相短路接地选相；

式中：

U_φ——故障相电压；

——非故障相电压；

U_N——相电压标准值；

m、n——整定系数，根据系统实际情况选取；

(4)两相短路接地选相：计算故障后一周三相电流突变量，计算方法如下：对ΔI_a、ΔI_b、ΔI_c进行FFT变换，分别得到其向量进而求出电流差突变量通过下式判断故障相别；

AB两相接地短路：

BC两相接地短路：

CA两相接地短路：

(5)若步骤(1)中求出的ΔU₀、ΔI₀不满足(ΔI₀≥ε₁)∩(ΔU₀≥ε₃)，式中ε₁、ε₂——整定值，则逐周期计算负序电压、电流有效值，当(U₂≥U_2set)∩(I₂≥I_2set)时，判断故障为相间故障，将满足条件周期的第一个数据点作为故障起始点，并进入步骤(6)；

其中，式中U₂、I₂分别为负序电压、负序电流有效值，U_2set、I_2set分别为负序电压、电流有效值门槛值，根据系统实际情况确定。

(6)相间短路选相：计算故障后一周三相电流突变量根据下式判断故障相别；

AB两相短路：

BC两相短路：

CA两相短路：

式中m——整定系数，取值范围为4≤m≤8，