[发明专利]一种中性点不接地系统单相接地故障选线方法

权利要求书

1.一种中性点不接地系统单相接地故障选线方法，它利用母线分列前后零序电压及各线路零序电流的变化情况构成选线判据进行故障选线，其特征为：由母线分列前后零序电压的变化特征，可以判断是否为金属性接地故障，判据如下：

(1)

其中，为母线分列后的零序电压，为母线分列前的零序电压；

设母线分列前后各馈出线零序电流的变化量为：

(2)

其中，为母线分列前各线路的零序电流，母线分列后各线路的零序电流；

线路故障选线判据为：

(3)

母线故障判据为：

(4)

据此判据进行故障选线；它包括被保护配电系统的母线，所述母线为单母线分段制，母线分段开关采用断路器，断路器与测控装置连接，测控装置与电压互感器连接，电压互感器则与母线连接；测控装置检测中性点不接地系统是否发生单相接地故障，并通过控制断路器的断开实现母线分列操作。

2.根据权利要求1所述的一种中性点不接地系统单相接地故障选线方法，其特征是：所述测控装置由三相电压、零序电压采集模块、断路器开关驱动模块、人机对话模块和CPU组成，监测中性点不接地系统的三相电压和零序电压来判断系统是否发生单相接地故障，从而控制断路器动作；其中，三相电压、零序电压采集模块由电压变送器、RC低通滤波器、由运算放大器构成的预处理电路和A/D转换电路构成；断路器开关驱动模块由继电器驱动电路和控制继电器构成；人机对话模块由按键和液晶显示模块构成；CPU由STC12C5A60S2单片机构成，主要实现根据三相电压和零序电压判断是否发生单相接地故障、单相接地故障发生时对断路器开关驱动模块发出开关断开的指令、选择故障线路、人机对话功能。

3.根据权利要求1所述的一种中性点不接地系统单相接地故障选线方法，其特征是：当系统发生单相接地故障时，母线分列前，系统零序电压为：

(5)

其中，，为母线分列前接地点电流， 为故障前的相电压，C₀为母线分列前系统每相对地总电容，R_g为过渡电阻；

母线分列后，系统零序电压为：

(6)

其中，，为母线分列后接地点电流，为母线分列后系统每相对地总电容；

金属性接地时，，母线分列前后零序电压不变；

非金属性接地时，系统零序电压的幅值有所增大，其增大量可表示为。

4.根据权利要求1所述的一种中性点不接地系统单相接地故障选线方法，其特征是：当系统发生单相接地故障时，母线分列前，非故障线路I始端的零序电流为：

(7)

其中，，为非故障线路I的每相对地电容；

母线分列后，非故障线路I始端的零序电流为：

(8)

其中；

金属性接地时，，母线分列前后非故障线路零序电流不变；

非金属性接地时，母线分列前后非故障线路I零序电流的幅值差为：，因，易得，故，即母线分列后，非故障线路的零序电流增大。

5.根据权利要求1所述的一种中性点不接地系统单相接地故障选线方法，其特征是：当系统发生单相接地故障时，母线分列前，故障线路Ⅱ始端的零序电流为：

(9)

其中，为母线分列前故障线路Ⅱ本身的电容电流，为Ⅱ段母线所带线路每相对地总电容；

母线分列后，故障线路Ⅱ始端的零序电流为：

(10)

其中， 为母线分列后故障线路Ⅱ本身的电容电流；

金属性接地时，，母线分列后故障线路零序电流减小；

非金属性接地时，母线分列前后故障线路Ⅱ零序电流的幅值差为：，即母线分列后，故障线路的零序电流减小。

6.根据权利要求1所述的一种中性点不接地系统单相接地故障选线方法，其特征是：所述断路器为母线分段开关，中性点不接地系统发生单相接地故障时，由测控装置控制断路器断开，实现母线分列操作，然后根据所述的母线分列前后零序电压及各线路零序电流的变化情况所构成的选线判据，进行故障选线，选线结束后，将断路器恢复至闭合状态。

7.根据权利要求1所述的一种中性点不接地系统单相接地故障选线方法，其特征是，它的方法为，

1)中性点系统正常运行时，测控装置实时监测系统三相电压和零序电压，并判断系统是否发生单相接地故障；

2)没有单相接地故障发生时，重复步骤1)；当单相接地故障发生时，由测控装置控制断路器断开，然后进行故障线路的选择，选线结束后，将断路器闭合；

3)继续监测母线电压和系统零序电压，并判断单相接地故障是否解除；

4)若故障未解除，继续进行步骤3)的操作；

5)若故障已解除，返回到步骤1)重新进行上述操作。