[发明专利]一种欠补偿配电网单相高阻接地故障接地相辨别方法

说明书

本发明公开了一种欠补偿配电网单相高阻接地故障接地相辨别方法，该方法用于判断欠补偿状态下配电网发生单相高阻接地故障时的故障相。通过比较配电网单相接地故障和正常运行时零序电压的幅值、相位，得到故障时零序电压的幅相变化特征，再将该特征与A、B、C三相分别发生单相接地故障时的零序电压幅相变化规律进行比对，以故障特征满足某一相接地故障时的零序电压变化规律为依据，从而辨别出单相接地故障相。与传统故障相判断方法相比，该方法具有不受配电网线路参数不对称、高阻接地故障等因素影响的特点，能实现欠补偿配电网单相高阻接地故障接地相的快速准确判断。

技术领域

本发明涉及单相接地故障消弧领域，特别涉及一种欠补偿配电网单相高阻接地故障接地相辨别方法。

背景技术

在配电网中，供电的可靠性具有非常重要的意义。目前，我国配电网主要以小电流接地系统为主，包括中性点不接地和中性点经消弧线圈接地两种接地方式。据电网运行统计数据表明，电网故障中有90％发生在配电网中，其中，80％的配电网故障为单相接地故障。单相接地故障的发生不仅会影响用户的正常供电，还可能会使绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，同时还可能使电压互感器铁心严重饱和，导致电压互感器严重过负荷而烧毁，除此之外，弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行，因此，单相接地故障的监测对于保障电网运行具有重要意义。

对于单相接地故障的故障相判断，传统方法大都是建立在系统参数严格对称的基础上，判断方法为欠补偿(中性点不接地)时电压最高相的滞后相为接地相。但在电网实际运行中，三相线路对地参数大多是不严格对称的，尤其是发生高阻接地故障时，传统方法将不能准确判断单相接地故障接地相，需要新的方法进行判断。

发明内容

本发明提出了一种欠补偿配电网高阻单相接地故障选相方法，通过得到零序电压在不同相位区域的故障零序电压随接地电导增加的变化规律，从而得到判断故障相的方法，适用于欠补偿运行状态下的配电网，能够快速准确地判断出高阻接地故障相。

一种欠补偿配电网单相高阻接地故障接地相辨别方法，基于零序电压在不同相位区域的故障零序电压随接地电导增加的变化规律，利用当前零序电压的相位和幅值变化情况，与配电网正常运行时不平衡度相位所处的区域对应的零序电压的相位和幅值变化情况进行匹配，确定单相接地故障发生相。

常规的故障相辨识方法是以故障发生后三相的幅值、相位大小进行判断的，而本方案通过研究随接地电导增大而变化的零序电压变化规律，以该规律为标准比较故障前后零序电压的幅值、相位大小，从而进行故障相判断；与常规方法相比，切入点不同，判断流程也不相同，辨别速度更快，过程更简单，且辨别准确度高。

进一步地，所述零序电压在不同相位区域的故障零序电压随接地电导增加的变化规律如下：

所述零序电压的相位和幅值变化规律均以当前零序电压的幅值、相位分别与配电网正常运行时零序电压的幅值、相位进行比较获得；

所述配电网正常运行时不平衡度相位α_X是以X相位电势为参考相位时的不平衡度相位， X取值包括A相、B相、C相；

υ为配电网脱谐度，r_a为配电网系统不平衡度，d为配电网系统阻尼率。

进一步地，在进行单相接地故障辨别前，先依次计算以三相电势为参考相位时的不平衡度相位，依据三相不平衡度相位依次所落入的区域，选取用于匹配的零序电压的相位和幅值变化规律，若当前零序电压的相位和幅值变化规律，与所选取的某相不平衡度相位对应的零序电压的相位和幅值变化规律吻合，则判定对应相发生接地故障。

进一步地，利用当前零序电压的相位和幅值变化规律，按照A、B、C三相的排列顺序，依次与A相、B相以及C相不平衡度的零序电压的相位和幅值变化规律进行匹配，当出现匹配相时，输出接地故障相，停止其余相匹配。