[发明专利]一种单相接地选线跳闸功能的检测方法

权利要求书

1.一种单相接地选线跳闸功能的检测方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

构建两线路系统的单相接地故障暂态模型；

设置接地电阻值R_k，线路电容C_L，消弧线圈电抗L₀；

判断R_k和的关系，求解线路1的三相电压U_A1、U_B1、U_C1，线路2的三相电压U_A2、U_B2、U_C2；线路1的三相电流i_a1、i_b1、i_c1，线路2的三相电流i_a2、i_b2、i_c2；

将线路1和线路2的三相电压和三相电流施加到一二次融合成套柱上断路器一次侧，若断路器动作，则选线功能正确；若断路器不动作，则选线功能不正确。

2.根据权利要求1所述的一种单相接地选线跳闸功能的检测方法，其特征在于，所述两线路系统的单相接地故障暂态模型中u_a1、u_b1、u_c1为线路1的ABC相等效电压源，u_a1=E_msin(wt+α₀)，u_b1=E_msin(wt-120^o+α₀)，u_c1=E_msin(wt+120^o+α₀)，式中E_m为电压源最大值，w为角速度、t为时间、α₀为初始角；u_a2、u_b2、u_c2为线路2的ABC相等效电压源，且u_a1=u_a2，u_b1=u_b2，u_c1=u_c2；u₀为线路中性点的零序电压，当没有发生单相接地故障时，u₀=0；当线路1发生A相接地故障时，会产生零序电压u₀，线路1上的实际三相电压U_A1=u₀+u_a1，U_B1=u₀+u_b1，U_C1=u₀+u_c1，线路2实际电压与线路1相等；

消弧线圈的电压u₀和电流i₀关系，如式（1）

（1）

线路1的A相发生单相接地故障，电压和电流关系如式（2）—（4）；正常线路2的电压和电流关系如式（5）—（7）

（2）

根据基尔霍夫电流定律，中性点o的电流关系如式（8）

（8）

因u_a1+u_b1+u_c1=0，则

（9）

且

（10）

联立式（1）—（8），带入式（9）、（10），可得消弧线圈电流i₀的二次微分方程，如式（11）

（11）

二次微分方程的特征方程解，如式

（12）

令

若接地电阻R_k满足

（13）

则

二次微分方程式（11）的解为

（14）

式（14）中，

若接地电阻R_k满足

（19）

则

则，二次微分方程式（11）的解为

（20）

式（20）中

若接地电阻R_k满足

（23）

则

二次微分方程式（11）的解为

（24）

式（20）中

。

3.根据权利要求2所述的一种单相接地选线跳闸功能的检测方法，其特征在于，若，将式（14）代入式（1），可得零序电压u₀，进而得到线路三相电压，即U_A1=u₀+u_a1，U_B1=u₀+u_b1，U_C1=u₀+u_c1；U_A2=u₀+u_a2，U_B2=u₀+u_b2，U_C1=u₀+u_c2，将所得式（1）代入式（2）—（7），可得到线路1的三相电流i_a1、i_b1、i_c1，线路2的三相电流i_a2、i_b2、i_c2；

若，将式（20）代入式（1），可得零序电压u₀，进而得到线路三相电压，即U_A1=u₀+u_a1，U_B1=u₀+u_b1，U_C1=u₀+u_c1；U_A2=u₀+u_a2，U_B2=u₀+u_b2，U_C1=u₀+u_c2，将所得式（1）代入式（2）—（7），可得到线路1的三相电流i_a1、i_b1、i_c1，线路2的三相电流i_a2、i_b2、i_c2；

若，将式（24）代入式（1），可得零序电压u₀，进而得到线路三相电压，即U_A1=u₀+u_a1，U_B1=u₀+u_b1，U_C1=u₀+u_c1；U_A2=u₀+u_a2，U_B2=u₀+u_b2，U_C1=u₀+u_c2，将所得式（1）代入式（2）—（7），可得到线路1的三相电流i_a1、i_b1、i_c1，线路2的三相电流i_a2、i_b2、i_c2。