[发明专利]一种中性点不接地变电站用零序扰动选线保护系统及其应用

权利要求书

1.一种中性点不接地变电站用零序扰动选线保护系统，其特征在于，包括一次设备单元，一次设备单元用于变电站在单相接地故障发生后将变电站出线拓扑变更为经接地变压器和选线电阻接地，通过调整选线电阻阻值和投入时间，增强故障回路的零序电流信号，降低故障线路的过电压水平，利用零序信号判断故障线路；一次设备单元连接有二次设备单元，二次设备单元用于判断故障发生、控制一次设备投切、计算并上报选线结果。

2.根据权利要求1所述的中性点不接地变电站用零序扰动选线保护系统，其特征在于，一次设备单元包括隔离刀闸K1，隔离刀闸K1的公共端与变电站主变压器输出母线相连，常开端依次串联连接接地变压器T、断路器K2和选线电阻R2后与接地体G连接。

3.根据权利要求2所述的中性点不接地变电站用零序扰动选线保护系统，其特征在于，断路器K2和选线电阻R2串联结构的两端并联设置有避雷器R1。

4.根据权利要求3所述的中性点不接地变电站用零序扰动选线保护系统，其特征在于，避雷器R1的绝缘水平与母线电压级别相同，热容量为50～500kJ，直流1mA动作电压选择范围为母线相电压瞬时极大值的30％～50％。

5.根据权利要求2所述的中性点不接地变电站用零序扰动选线保护系统，其特征在于，断路器K2工作在常开模式，由二次设备单元通过线缆LO2控制闭合与断开，断路器K2的绝缘水平与母线电压级别相同，关和与分断电流能力大于2000A。

6.根据权利要求1所述的中性点不接地变电站用零序扰动选线保护系统，其特征在于，二次设备单元包括选线计算机PB，选线计算机PB通过零序电压信号线LU0与变电站母线电压传感器连接；通过零序电流信号线LIi分别与母线第i路出线的零序电流传感器连接，i＝1，2…n；通过隔离刀闸控制线缆LO1与隔离刀闸K1控制端连接；通过断路器控制线缆LO2与断路器K2控制端连接；通过通讯线Lm与变电站内的上级通讯服务器连接。

7.根据权利要求6所述的中性点不接地变电站用零序扰动选线保护系统，其特征在于，零序电流信号线LI1～LIn的数量n与母线出线数量相同，隔离刀闸控制线缆LO1和断路器控制线缆LO2均采用多芯电缆。

8.根据权利要求1所述的中性点不接地变电站用零序扰动选线保护系统在n路出线变电站中的应用，其特征在于，零序扰动选线保护系统分别外接母线M、上级通讯服务器CM、零序电压互感器PT、出线Zi、断路器Si、零序电流互感器CTi(i＝1,2…n)；

母线M共有n条出线Zi，每条出线Zi通过断路器Si分别于母线M相连，每条出线Zi分别配置一个零序电流互感器CTi，母线配置一台零序电压互感器PT；

选线计算机PB通过零序电压信号线LU0与零序电压互感器PT相连，通过零序电流信号线LIi与出线Zi对应的零序电流互感器CTi相连，通过通讯线Lm与变电站内上级通讯服务器CM相连。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，当出线Zi发生接地故障时，零序电压互感器PT上测量的零序电压上升，当上升至相电压30％时，选线计算机PB启动故障选线流程；断路器K2闭合300～1000ms后断开，间隔200～1000ms后，重复前述闭合-断开操作1～2次，然后断路器K2闭合直至故障切除；或断路器K2连续闭合直至故障切除，期间不断开；在断路器K2闭合期间，选线计算机PB重复寻找故障线路Zi，向变电站内上级通讯服务器CM报告选线结果；通讯服务器CM在收到故障选线结果后，控制对应的断路器S分闸，切除故障线路；

故障切除后，当选线计算机PB检测到零序电压互感器PT上的电压恢复正常，断路器K2断开，系统恢复到中性点不接地状态运行。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，断路器K2闭合时，接地变压器T和选线电阻R2接入故障回路，故障线路Zi额外引入阻性电流，阻性电流大小约等于相电压与选线电阻R2阻值之商，选线计算机PB通过比较各出线零序电流互感器CTi稳态电流判断发生接地故障的出线。