[发明专利]基于改进的快速转移故障点熄弧的方法和系统

说明书

本发明提供了基于改进的快速转移故障点熄弧的方法和系统，包括分析对快速转移故障点熄弧有效性产生影响的因素；根据影响因素获取故障信息，判断故障类型，故障类型包括单相电弧接地故障；在故障类型为单相电弧接地故障的情况下，投入消弧柜，对故障线路首周波零序电流分量做数字滤波，提取工频零序电流，预测下一个周期工频电流过零点；根据下一个周期工频电流过零点的预测值，在下一个工频电流过零时将故障相母线进行金属性接地。本发明无需增加一次设备投资，利用现有的消弧柜及测量装置即可完成，需要装置较少，同时适用于稳定电弧接地和间歇性电弧接地，能够有效提高熄弧的成功率，降低电弧接地的危害，提高配电网的安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其是涉及基于改进的快速转移故障点熄弧的方法和系统。

背景技术

在我国中性点采用非有效接地方式的中压配电网中，单相经电弧接地故障的处理一直以来困扰供电运行部门。传统熄弧技术在中性点安装消弧线圈，随着配电网规模的日益增加，接地电流越来越大，由于消弧线圈无法补偿接地电流中的高频分量和有功分量，而且容量受到制造技术限制，其使用范围和熄弧能力受到制约。很多学者为此提出了消弧线圈的改进技术，力图实现全电流补偿，但性价比较低、现场应用较少。很多现场为了解决熄弧问题，将中性点接地方式改为了小电阻接地，发生接地后快速跳闸，但是影响了供电可靠性。

近年来，快速转移故障点熄弧技术作为消弧线圈的一种补充和替代，因其具有较高的性价比得到了越来越多的应用。其思路是线路发生单相电弧接地故障时，将故障相母线快速地金属性接地，从而实现熄灭电弧。但是现场运行发现在长线路重负荷运行状态下，母线接地后接地电弧可能持续燃烧，快速转移故障点熄弧技术不能完全保证原故障点可靠熄弧。

综上所述，现有研究中缺少对快速转移故障点熄弧技术影响因素的分析以及缺少相应的改进方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供基于改进的快速转移故障点熄弧的方法和系统，无需增加一次设备投资，利用现有的消弧柜及测量装置即可完成，需要装置较少，同时适用于稳定电弧接地和间歇性电弧接地，能够有效提高熄弧的成功率，降低电弧接地的危害，提高配电网的安全性和可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了基于改进的快速转移故障点熄弧的方法，包括：

分析对快速转移故障点熄弧有效性产生影响的影响因素；

根据所述影响因素获取故障信息，并根据所述故障信息判断故障类型，其中，所述故障类型包括单相电弧接地故障；

在所述故障类型为所述单相电弧接地故障的情况下，投入消弧柜，对故障线路首周波零序电流分量做数字滤波，提取工频零序电流，预测下一个周期工频电流过零点；

根据所述下一个周期工频电流过零点的预测值，在下一个工频电流过零时将故障相母线进行金属性接地。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述影响因素包括电弧特性、母线接地时刻、线路长度和线路负荷。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述单相电弧接地故障包括单相稳定电弧接地故障和单相间歇性电弧接地故障。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述预测下一个周期工频电流过零点包括：

当所述故障类型判定为所述单相电弧接地时，启动零序电流检测装置；

记录故障线路首周波零序电流分量；

对故障线路首周波零序电流分量做数字滤波，提取工频零序电流；

根据提取的工频零序电流预测下一个工频电流过零点时间。