[发明专利]一种小电阻接地系统的故障线路的识别装置和识别方法

说明书

本发明公开了一种小电阻接地系统的故障线路的识别装置和识别方法，属于电力系统领域，包括模拟量采集转换电路、中央处理器和输出控制电路，所述模拟量采集电路包括用于采集系统零序电压的ADC1模块和用于采集线路零序电流的ADC2模块，所述中央处理器用于接收模拟量采集转换电路的数据并进行数据计算，根据计算结果控制输出控制电路，输出控制电路包含跳闸出口和报警出口；识别方法包括a，模拟量采集转换电路采集系统零序电压和线路零序电流；b，中央处理器接收模拟量采集转换电路的数据并进行数据计算；c，根据计算结果识别故障线路，输出控制电路控制故障线路跳闸和报警。本发明解决的高阻接地故障线路的识别问题，准确判断故障线路。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其是一种故障线路的识别装置和识别方法。

背景技术

中性点经小电阻接地可以有效降低单相接地故障时非故障相的过电压，消除弧光过电压和一些谐振过电压；能采用零序电流保护迅速选择故障线路，瞬间跳闸切除故障点，避免使单相接地故障发展为相间故障；单相接地故障持续时间控制在几秒以内，可显著降低人员触电概率，提高人身安全性。因此，在我国经济发达的主要大城市，中性点经小电阻的接地方式得到推广应用。

根据当前电力行业相关规程，小电阻接地系统中零序电流保护的判据是零序电流幅值，该幅值的启动定值必须躲开线路本身的电容电流，理论分析及实践均证明该方法无法识别高阻接地。以广州10kV和20kV电网为例，零序电流整定值为60A，按照灵敏度为2进行计算，10kV和20kV系统能够耐受的过渡电阻分别为40Ω和80Ω左右。而人体电阻约为1500Ω，如果10kV系统发生人体触电，故障电流约为3.8A，远小于保护定值，保护不启动，但此电流已远大于人体能承受的安全电流。因此中性点经小电阻接地面临断线接地等高阻接地故障难以识别、保护灵敏性不足的问题，小电阻的应用效果受到很大影响。

2017年5月10日国家知识产权局公布了申请号为201611066976.4的发明专利申请，采用傅里叶计算零序电压和零序电流之间的角度值，该方法显著优于前述的电流幅值法，但适用范围存在不足：只能适用于稳定的接地故障分析，如果是弧光接地或间歇性接地故障，零序电压和零序电流的频谱范围很宽，并且具有频谱连续性的特征，不适用于傅里叶计算，因此，该方法有明显的局限性。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种小电阻接地系统的故障线路的识别装置和识别方法，解决的高阻接地故障线路的识别问题，准确判断故障线路。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种小电阻接地系统的故障线路的识别装置，包括模拟量采集转换电路、中央处理器和输出控制电路，所述模拟量采集电路包括用于采集系统零序电压的ADC1模块和用于采集线路零序电流的ADC2模块，所述中央处理器用于接收模拟量采集转换电路的数据并进行数据计算，根据计算结果控制输出控制电路，输出控制电路包含跳闸出口和报警出口。

本发明识别方法的技术方案的进一步改进在于：包括以下步骤：

a，模拟量采集转换电路采集系统零序电压和线路零序电流；

b，中央处理器接收模拟量采集转换电路的数据并进行数据计算；

c，根据计算结果识别故障线路，输出控制电路控制故障线路跳闸和报警。

本发明识别方法的技术方案的进一步改进在于：所述步骤a中零序电流信号的采样数据依次缓存在数据缓存区。

本发明识别方法的技术方案的进一步改进在于：步骤b中的数据计算的计算方法为：

依据公式(1)和(2)计算有功分量P和非有功分量Q，

其中u_t—系统的零序电压，