[发明专利]基于稳态故障量的接地故障检测方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了基于稳态故障量的接地故障检测方法，包括采集待检测系统的三相电压、零序电压、和零序电流；比较零序电压是否大于零序电压启动门槛值，如果大于则判定系统发生了单相接地故障；若发生单相接地故障则比较三相电压的大小，判定最大电压相的滞后相为故障相,并算出此时的故障相电压的幅值和相位以及零序电流的幅值和相位；比较故障相电压和高阻接地电压门槛值的大小，若故障相电压大于高阻接地故障电压门槛值，则判定发生高阻接地故障,继而在根据故障相电压和零序电流的相位关系判断是否本线路发生了单相高阻接地故障，本发明对故障启动时刻的依赖性弱，能够完成中性点不接地系统单相高阻接地的故障检测。

技术领域

本发明属于继电保护技术领域，尤其涉及配电网单相高阻接地故障检测方法。

背景技术

目前的配电网系统大多以中性点不接地或经消弧线圈接地为主，尽管单相接地故障不构成零序电流回路，故障稳态电流较小，但是随着故障相电压的升高，可能引起绝缘破坏，从而影响用电设备的安全运行，甚至逐渐发展为相间短路导致事故的扩大，因此要求能够准确识别故障线路，完成可靠的接地选线。

对于非高阻接地故障，暂态量和稳态量信号比较清晰，基于暂态量及现有的稳态量算法可以进行有效的故障选线。然而对于高阻接地故障，高阻接地的故障启动时刻难以捕捉，基于暂态量的选线方法难以定位数据窗起始时刻，且暂态信号较弱，数据计算的准确性难以保证；而传统的稳态零序电压电流方向原理在过渡电阻的影响下，容易出现较大的相位偏差，对选线结果会造成较大的影响。因此需要一种应用于不接地系统的配电网单相高阻接地故障检测方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种配电网单相高阻接地故障检测方法，对故障启动时刻的依赖性弱，能够完成中性点不接地系统单相高阻接地的故障检测。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

第一方面，提供了一种基于稳态故障量的接地故障检测方法，所述方法包括如下步骤：

采集待检测线路的三相电压、零序电压、和零序电流；

比较零序电压是否大于零序电压启动门槛值，如果大于则判定系统发生了单相接地故障；

若发生单相接地故障则比较三相电压的大小，判定最大电压相的滞后相为故障相,并算出此时的故障相电压的幅值和相位以及零序电流的幅值和相位；

比较故障相电压和高阻接地电压门槛值的大小，若故障相电压大于高阻接地故障电压门槛值，则判定发生高阻接地故障,继而在根据故障相电压和零序电流的相位关系判断是否本线路发生了单相高阻接地故障。

结合第一方面，进一步的，所述根据故障相电压和零序电流的相位关系判断是否发生了单相高阻接地故障具体为：当故障相电压和零序电流的相位差在相位差角度门槛值的范围内则判定本线路发生了单相高阻接地故障，判定公式如下：

其中，为相位差角度门槛值，为故障相电压的相位，为零序电流的相位。

结合第一方面，进一步的，单相接地故障发生后，使用故障后的稳态数据计算故障相电压的幅值和相位以及零序电流的幅值和相位。

第二方面，一种基于稳态故障量的接地故障检测系统，包括：

采集模块：用于采集待检测线路的三相电压、零序电压、和零序电流；

判定模块：用于比较零序电压是否大于零序电压启动门槛值，如果大于则判定系统发生了单相接地故障；若发生单相接地故障则比较三相电压的大小，判定最大电压相的滞后相为故障相,并算出此时的故障相电压的幅值和相位以及零序电流的幅值和相位；