[发明专利]一种配电网接地故障单间隔综合保护方法

说明书

本发明公开一种配电网接地故障单间隔综合保护方法。采用双频采样，低频采样信号用于检测大电流接地系统单相接地故障及单间隔常规保护功能，高频采样信号经小波包变换检测小电流接地系统单相接地故障。自适应检测系统接地方式，选择对应的判据进行单相接地判断。本方法可在常规单间隔综合保护装置中实现，解决目前仅配置单间隔保护装置时难以实现不同接地方式下各类型接地故障快速处理的问题，无需再配置集中式小电流接地选线装置，可解决现在集中式小电流接地选线装置接线复杂的问题，有效简化保护配置并节省投资。

技术领域

本发明涉及电力系统的继电保护领域，具体地涉及一种配电网接地故障单间隔综合保护方法。

背景技术

在3kV-66kV电力系统中，单相接地是较为常见的故障类型。

对于大电流接地系统，目前一般采用稳态零序过流法检测接地故障。线路发生接地故障时大都不是瞬间金属性接地，而是在接地点存在过渡电阻，尤其是大的过渡电阻，使得接地电流很小达不到零序过流保护的动作值，往往会造成保护的拒动。

对于小电流接地系统，发生单相接地时，接地故障电流很小，稳态零序过流法难以检测。目前一般采用集中式接地选线装置检测发生接地的分支，或者检测到零序过压一段时间后在中性点投入小电阻，使系统接地方式变为大电流接地方式，使用单间隔保护装置的稳态零序过流保护检测接地故障。采用集中式接地选线装置，需要增加装置及线缆的投资，而且接线复杂，不便于运行维护。采用发生接地故障后投小电阻，增大零序电流通过过流保护检测区内故障的方式，一方面延长了故障处理时间，另一方面改变了接地故障特征，对小电流接地选线装置的判断结果造成干扰。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种配电网接地故障单间隔综合保护方法，解决目前仅配置单间隔保护装置时难以实现不同接地方式下各类型接地故障快速处理的问题。

为了达成上述目的，本发明采用的技术方案是：一种配电网接地故障单间隔综合保护方法，包括如下步骤：

步骤一：实时以双频采样，采集本间隔保护安装处三相电压和零序电流数据，零序电压数据由三相电压采样数据计算得到，使用低频采样数据计算零序电流幅值I₀、通过低频三相电压采样数据计算零序电压幅值U₀和突变量ΔU₀；

步骤二：检测零序电压幅值U₀是否越限，如果越限则判定系统发生接地故障，进入步骤三；

步骤三：使用高频零序电流、零序电压数据计算暂态零序功率方向，若零序突变量ΔU₀超过预设门槛值ΔU_0set时刻的暂态零序功率方向指向第四象限，同时零序电流幅值 I₀超过预设门槛值I_0set，则判断为大电流接地系统，进入步骤四，否则判断为小电流接地系统，进入步骤五；

步骤四：使用低频零序电流、零序电压数据计算稳态零序电流超前零序电压的角度，若符合大电流接地系统区内故障特征，则判断为区内故障，否则复归；

步骤五：取ΔU₀越限前后各一个工频周期的高频采样数据用小波包进行分解重构，选择能量最大的频段，若这两个工频周期内该频段暂态零序功率方向符合小电流接地系统区内故障特征，判断为区内故障，否则复归。

进一步地，上述方案中所述双频采样，其中低频频率大于100Hz，高频频率大于6000Hz。

进一步地，上述方案中低频采样数据用于检测大电流接地系统单相接地故障及单间隔常规保护功能，高频采样数据经小波包变换后检测小电流接地系统单相接地故障。