[发明专利]一种谐振接地系统高阻接地故障过渡电阻辨识方法

说明书

本发明提供了一种谐振接地系统高阻接地故障过渡电阻辨识方法，利用消弧线圈的过补偿作用，结合暂态信号的优势，提出一种利用母线暂态零序电压与故障线路及任一健全馈线暂态零序电流计算得到故障点暂态零序电流，从而计算过渡电阻阻值的方法。和现有技术相比，本发明仅需要系统零序电压和各出线零序电流信号，不需要三相电压和三相电流信号，方便现有小电流接地故障选线装置实现，且不易受TV/TA传变误差和不平衡的影响。本技术对于帮助运行人员进行准确的系统分析、对高阻接地故障进行选线、定位、测距具有广泛的实际应用价值、对提高保护装置应对过渡电阻的动作性能具有重要意义和重要的理论价值。

技术领域

本发明涉及配电网故障检测领域，具体涉及一种谐振接地系统高阻接地故障过渡电阻辨识方法。

背景技术

由于中压配电网直接面向用户，且单相接地大约占到配电网故障总数的80％，单相接地故障可靠检测对供电可靠性影响显著。在中国和欧洲大陆，多数中压配电网采用经消弧线圈接地方式，即所谓谐振接地系统。单相接地故障时不需要立即切除故障，有利于提高供电可靠性，但由于故障电流微弱等原因，识别接地故障线路有较大困难。近年，欧洲和中国分别开发的利用故障暂态电气量、在中性点附加中电阻等选线技术，有效解决了过渡电阻较小时的接地故障选线问题。

另一方面，受自然环境、线路架空距离低等因素影响，配电网中常发生经非理想导体的单相高阻接地故障，如导线跌落在草地、马路等。法国小电流接地系统有超过12％的接地故障为高阻接地，美国电科院(EPRI)统计表明，美国(三相四线制多点直接接地)配电网高阻故障的比例在2％～5％。与输电系统类似，配电网中的高阻接地故障由于较大过渡电阻的存在，导致故障电流进一步减小(一般为A级)、故障点不稳定，使故障分析计算复杂化。

过渡电阻的存在给电力系统故障分析、保护定值整定计算、保护装置的可靠动作带来诸多不利影响，很多保护装置的误动或拒动都与过渡电阻有关。对过渡电阻特性进行实时计算，对于帮助运行人员进行准确的系统分析、对高阻接地故障进行选线、定位、测距具有广泛的实际应用价值、对提高保护装置应对过渡电阻的动作性能具有重要意义和重要的理论价值。

谐振流接地系统高阻接地故障检测技术是近年的一个研究热点，也取得了一些成果，但高阻接地故障电阻辨识问题较少顾及，成果也相对较少。论文《基于故障电阻测量的小电流接地系统保护方法》和论文《基于对地电容与过渡电阻识别的故障选线方法》提出利用各条线路故障前后三相电流变化量之间的相量关系，计算各线路对地电导电流，并可进一步推导得到故障点过渡电阻。该方法面临的主要困难是，选线装置需要接入三相电流信号且受TV/TA传变误差(如不平衡度)影响较大。

对于谐振接地系统，高阻接地时工频电流自身无明显故障特征，且故障线路和健全线路工频零序电流与工频零序电压均为容性约束关系，无法识别故障点过渡电阻。

发明内容

本发明的目的是提供了一种谐振接地系统高阻接地故障过渡电阻辨识方法，利用消弧线圈的过补偿作用，结合暂态信号的优势，提出一种利用母线暂态零序电压与故障线路及任一健全馈线暂态零序电流计算得到故障点暂态零序电流，从而计算过渡电阻阻值的方法。

本发明采用以下的技术方案：

一种谐振接地系统高阻接地故障过渡电阻辨识方法，包括以下步骤：

步骤1：在线采集母线零序电压，当母线零序电压幅值处于U_th1＜U_0f＜U_th2时(一般的U_th1＝15V，U_th2＝90V)，则说明系统发生高阻接地故障，小电流接地故障选线装置启动选出故障馈线；

步骤2：提取故障馈线出口零序电流、任一健全馈线出口零序电流及母线零序电压的暂态分量分别为i_{0n_T}、i_{0i_T}(i＝1,2,...,n-1)、u_{0f_T}；