[发明专利]一种中性点小电阻接地配网的单相接地故障检测方法

说明书

本发明涉及配电网继电保护的技术领域，更具体地，涉及一种中性点小电阻接地配网的单相接地故障检测方法，本发明以零序电流积分值和零序电压差值的比值在故障线路和非故障线路之间存在明显差异为依据，通过线路的比值平均值的大小来判断线路是否发生了单相接地故障。非故障线路的比值平均值约等于该线路的对地电容值的10⁶倍，而由于接地小电阻只存在于故障线路零序电流流过的零序等效网络，故障线路的比值平均值将远大于非故障线路，故可以有效地判断线路是否发生了单相接地故障。本发明受过渡电阻的影响较小，能够提高保护对高阻接地故障的灵敏性，从而提高配网的安全稳定性以及降低由高阻接地故障所引发的安全事故的概率。

技术领域

本发明涉及配电网继电保护的技术领域，更具体地，涉及一种中性点小电阻接地配网的单相接地故障检测方法。

背景技术

随着城市的快速发展，城市用地日益紧张，大中型城市配网的输电网络主要由电缆线路组成。由于电缆线路的对地电容较大，其在发生单相接地故障时所带来的电容电流难以被消弧线圈补偿，而且弧光接地过电压以及故障线路难以识别等问题也限制了消弧线圈接地方式的应用。具有有效限制弧光接地过电压、可及时切除故障线路以及降低设备绝缘水平等优点的小电阻接地方式已在大中型城市配网得到了广泛的应用。

单相接地故障约占配网故障的80％以上，是配网主要的故障类型之一。目前小电阻接地系统的主要保护方案为阶段式零序电流保护。但由于配网馈线所处的环境复杂，容易发生单相经高阻接地故障，其主要原因包括有：架空线路断线后掉地、架空线路与邻近物体比如树枝相接触以及电缆线路绝缘介质受损或者受潮等。现有的阶段式零序电流保护的灵敏性受过渡电阻的影响较大，无法满足高阻接地故障检测的要求。部分变电站也有采用零序方向保护方案，但互感器的极性校验困难，效果也不理想。虽然高阻接地故障的故障电流小，但是掉地的高压线路以及故障电弧所产生的高温，可能会对附近的人们以及周边的环境造成很大的危害，甚至造成人身安全事故；同时，若任由故障电流一直存在，则会进一步损害绝缘，造成更为严重的故障，扩大故障范围。目前针对高阻接地故障的检测方法主要集中在利用非线性电弧所产生的波形畸变以及谐波方面，但是当故障的非线性特征不明显时，此类方法可能失效。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种中性点小电阻接地配网的单相接地故障检测方法，利用零序电流积分值与零序电压差值的比值在故障线路和非故障线路之间存在明显差异的特点，计算线路的零序电流积分值与零序电压差值的比值平均值，并通过比较其大小来判断线路是否发生了单相接地故障，从而提高保护对单相高阻接地故障的灵敏性，并且很好地兼容低阻和高阻故障。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种中性点小电阻接地配网的单相接地故障检测方法，包括以下步骤

S1.赋初值给零序电压突变整定值u_0.set、计算积分时间T₁、比值平均值计算积分时间T₂、比值绝对值最大值R_max以及保护动作整定值P_act，所述比值为零序电流积分值i_0.int与零序电压差值u_0.delt的比值；

S2.对母线的零序电压u₀和馈线的零序电流i₀据采样频率SR进行采样，得到母线的零序电压采样值序列u₀(n)和馈线的零序电流采样值序列i₀(n)，n为采样次数；

S3.判断母线的零序电压是否满足|u₀[1]-u₀[0]|u_0.set，若满足，则转步骤S4；若不满足，则返回步骤S2；

S4.将零序电流积分值i_0.int[1]、比值绝对值R[1]、比值平均值P、计数变量j置零；