[发明专利]一种配电网单相接地故障选线方法

说明书

本发明涉及一种配电网单相接地故障选线方法，包括下列步骤：弧光检测；各相对地电压检测；故障选线：主控单元根据弧光检测和各相对地电压检测的结果来判定故障发生的线路：对于任意一条配电线路，如果该线路开关柜装设的弧光保护检测到故障产生的弧光，且该线路电压互感器测量出三相中有两相的故障后对地电压有效值相比故障前对地电压有效值升高1.5倍以上，则判定该线路为故障线路，发生了单相接地故障；否则，判定该线路不是发生单相接地故障的线路。

技术领域

本发明涉及电力系统的继电保护领域，特别涉及配电网单相接地故障后的选线方案。

背景技术

我国35kV及以下配电网大多数采用中性点非直接接地方式，属于小电流接地电网。当发生单相接地故障后，由于故障电流较小、三相线电压仍对称，故障特征不明显，增加了故障选线的难度。但是，配电网单相接地故障占配电线路总故障次数的80％以上，且多数相间故障都是由单相接地故障发展而来的，因此需要在单相接地故障发生后准确地判断故障发生的线路。目前，小电流接地电网的故障选线方法主要分为稳态信号法、暂态信号法和注入信号法。在利用稳态信号进行故障选线方面，文献[1]和[2]分别提出工频零序电流比幅法和比相法，前者利用故障线路零序电流比非故障线路零序电流大，后者利用两者方向相反的特点实现故障选线，但选线准确度受中性点接地方式、过渡电阻及系统运行方式影响。文献[3]提出利用零序电流的5次谐波分量构成选线判据，但故障电流中5次谐波分量的大小与系统参数和故障时刻等因素密切相关，使得选线成功率不高。在利用暂态信号进行故障选线方面，文献[4]按照能量最大原则确定各条线路暂态电容电流分布最集中的特征频段，并根据故障线路暂态电容电流的极性与非故障线路不同的原理，通过比较所有线路在各自特征频段下的小波包分解系数的极性来自适应地实现故障选线。文献[5]提出了利用小波的分频特性和重构算法，分别求取各线路零序电流中直流分量和基频分量的重构信号，根据故障线路和非故障线路零序电流中二者的能量比的不同来确定故障线路。文献[6]利用小波包对零序电流进行分解，在按能量最大原则选取的特征频带中通过比较重构后电流瞬时值的符号进行接地故障选线。文献[7]分析了不同故障时刻和过渡电阻下的故障暂态特性，引入用于反映不同频率分量占比的能量比因子和反映过渡电阻大小的暂态因子，将两者结合以判断出故障时刻相电压相位与过渡电阻大小，对于不同的情况采用相应的选线判据。文献[8]提出通过检测故障行波来实现故障选线并定位，该方法对故障波头的准确识别提出了很高的要求。在利用主动注入法进行故障选线方面，文献[9]提出向系统注入高频信号，该高频信号从接地变压器打入系统经过接地故障点形成回路，通过检测其在各线路中是否存在来实现故障选线,主要缺点是会对一次系统造成冲击。由上分析可知，目前的配电网单相接地故障选线方法尚未完善，研究单相接地故障选线方法具有重要的理论价值和实用价值。

参考文献

[1]吕高.基于零序电流比幅法的故障选线法[J].中北大学学报(自然科学版),2014,35(04):473-478.

[2]李森,宋国兵,康小宁,薛晓辉,王桂林,索南加乐.基于时域下相关分析法的小电流接地故障选线[J].电力系统保护与控制,2008(13):15-20.

[3]王祖光.微机小电流接地系统接地选择装置[J].电力系统自动化,1993(06):48-51.

[4]戴剑锋,张艳霞.基于多频带分析的自适应配电网故障选线研究[J].中国电机工程学报,2003(05):45-48.

[5]戴剑锋,张艳霞,侯喆.小波重构算法在配电网接地选线中的应用[J].电网技术,2004(03):43-47.

[6]石勇,张艳霞,沈勇环.基于数字信号处理器和小波包重构算法的配电网接地选线装置的研究[J].电网技术,2005(04):50-54.

[7]张艳霞,王清亮.应用故障暂态特性实现配电网故障选线的新方法[J].电力系统自动化,2009,33(16):76-80.