[发明专利]一种用于消弧线圈接地系统的中电阻选线系统

说明书

本发明公开了一种用于消弧线圈接地系统的中电阻选线系统，包括：数据采集模块、阻抗计算模块、以及选线算法模块。数据采集模块，采集电网零序电压、支路零序电流信号。阻抗计算模块，以电网零序电压、支路零序电流为基础计算各支路的稳态阻抗。选线算法模块，进行故障识别、控制中电阻投退，并依据中电阻投退前后各支路稳态阻抗的变化进行选线算法分析，判断出接地支路。本发明的选线系统，是基于电网中各支路自身、以及中电阻自身的阻抗特性，与接地过程无关，从而能够依据各支路阻抗在中电阻投切前后的不同，可靠、准确、快速的选出接地线路。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，特别涉及一种用于消弧线圈接地系统的中电阻选线系统。

背景技术

在我国6～66kV电网中，大量采用了中性点经消弧线圈接地方式。这种方式下，当系统发生单相接地故障时，会产生容性的接地电流，而消弧线圈可以在此时提供一个与容性的接地电流反向的感性补偿电流，从而减少接地点接地电流。这就是消弧线圈的基本工作及补偿原理。

由于消弧线圈的补偿作用，会使接地点电流减少。同时为了防止消弧线圈投入后可能的串联谐振，消弧线圈一般采取过补偿方式，即补偿的电感电流比接地电流大5％。这样实际流过接地支路的电流方向会与其他正常支路的方向相同、电流幅值也并非最大。因此，投入消弧线圈后，一般在中性点不接地电网采用的群体比幅比相法无法使用。

因此，在中性点经消弧线圈接地电网，一般采用中电阻法进行选线。所谓中电阻法选线，即是在接地发生、并稳定后，投入与消弧线圈并联的中电阻，向系统注入一个额外的阻性电流，由于此阻性电流只会流过接地支路。因此中电阻投入后，接地支路的电流会变大，只要找到接地支路电流变化最大的支路，即可找到接地支路。

但是，中电阻投入后，不仅会造成流过接地支路的电流增大，也会使系统中性点的电压降低，而电压的降低会造成包括接地支路在内的全部支路电流的减少，造成接地支路的电流可能变化并不明显、而未接地支路的电流则会减少，从而造成选线错误。这种由于电阻投入、电压降低产生的电流减少在高阻接地的情况下，更加明显，误选无法避免。因此，消弧线圈系统经中电阻选线，在实际运行中、特别是在高阻接地时，投入中电阻、并仅依靠电流的变化来进行选线，并不是完全准确可靠的。

文献103207352A描述了一种利用选线阻抗幅值特性实现配电网单相接地的故障选线方法。它测量中电阻投切前后的电网零序电压、以及各支路零序电流，然后将投切中电阻前的零序电流折算到投切中电阻后的零序电流，最后计算出所谓“选线阻抗”。其实质是中电阻产生的电流只能由接地支路流回系统，引起接地支路的电流增大；而正常支路折算后的电流近似不变。因此接地支路的“选线阻抗”较小，正常支路的“选线阻抗”较大。但实际运行中，尤其是高阻接地时，由于中性点电压较低，中电阻投入后产生的电流增量小，计算出的“选线阻抗”将会比较高，与正常支路的“选线阻抗”难以区分，选线准确度因此大打折扣。

文献CN110456218A描述了一种基于中值电阻投切前后工频增量系数的快速故障选线方法，它利用中电阻投切前半周波、投切后半周波各支路零序电流中工频分量的变化进行选线。它没有考虑中电阻投入引起的系统电压变化造成的电流变化，也没有考虑中电阻投切控制到中电阻实际投入直接的时间误差造成的电流响应延时，而这些都造成其计算的中电阻投切前后的零序电流、以及有电流计算出的增量系数是不准确的，会影响选线的准确性。

文献CN101540499A描述了城市配网中值电阻接地快速选线跳闸装置及选线方法，它利用各支路零序电流的幅值的比较(所谓横向比较)，以及各支路零序电流相位差的比较(所谓纵向比较)来确定选线结果。它没有考虑中电阻投入引起的系统电压变化带来的电流变化；且在高阻接地时，电流增量将很小，带来的电流变化有限。这些都会造成选线的错误。

由此可见，现有的中电阻选线，存在电流计算不准、选线结果受接地过程影响等问题。只有找到不受接地过程影响、不依赖于电流绝对值、仅依靠支路自身的的电气特性来进行选线才是最准确可靠的。

发明内容