[发明专利]一种低压配网中性线断线的监测方法

说明书

本发明公开了一种低压配电网中性线断线监测系统和方法，包括采集器和控制器，采集器采集低压配网侧的相关数据，包括低压配电侧电源首端三相线电流、中性线上的电流和三相负载相电压；控制器基于采集器采集的信息计算中性点偏移电压和中性线阻抗，根据不同的比较结果，判定是否有中线断线故障发生。本发明的应用，能保证全线路的快速、准确、高效、无检测死区的断线故障监测。并在故障发生时，发出跳闸命令和报警信号。

技术领域

本发明属于智能电网技术领域，涉及一种低压配网中性线断线的监测方法。

背景技术

智能电网是未来电力系统的发展方向，安全可靠的供电服务是智能电网的主要特征之一。智能配电网保护的研究对提高供电可靠性和减少用户侧停电时间具有重大意义。

低压配电系统广泛采用三相四线制或三相五线制供电系统。当供电系统中性线断线时，用户侧的中性点位移电压将发生偏移，可能烧毁大量用户设备，给用户造成巨大的经济损失；并且中性线一旦断线，采用接地保护的电气设备将失去保护作用，可能造成人身触电事故。

因此，准确监测低压系统中性线断线并采取相应措施是十分必要的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种低压配网中性线断线的监测方法，具体是基于谐波电流和中性点偏移电压的低压配电网中性线断线的监测方法，将谐波电流监测和中性点偏移电压监测结合起来，在低压配网中性线断线时，控制器能够快速、准确、高效率的检测出故障，并且发出相应的跳闸命令和报警信号。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种低压配电网中性线断线监测系统，包括采集器和控制器；

采集器采集低压配网侧的相关数据，包括低压配电侧电源首端三相线电流、中性线上的电流和三相负载相电压；

控制器基于采集器采集的信息计算中性点偏移电压和中性线阻抗；然后进行以下判断：

当配网三相线路的三次谐波电流同时减小时，判断三次谐波突变率|ΔI₃％|是否大于故障判断整定值σ，若|ΔI₃％|大于σ，则输出中性线断线故障信号，结束；

否则，当配网三相线路的三次谐波电流同时减小，若|ΔI₃％|＞γ且|K|＞μ，则输出中性线断线故障信号，结束；其中，γ为负载正常波动时，三次谐波突变率的最大整定值；μ为负载正常波动时|K|的最大取值；K为三次谐波电流突变量与基波电流突变量之比，K＝ΔI₃/ΔI₁。

进一步地，控制器还进行如下判断：

判断中性点偏移电压U₀和中性线电流I₀是否大于断线故障整定值，若中性点偏移电压U₀和中性线电流I₀大于整定值，则输出中性线断线故障信号，结束。

本发明还涉及的低压配电网中性线断线监测方法，包括以下步骤：

步骤(1)检测和计算低压配网侧的相关数据

检测的电量信号包括：低压配电侧电源首端三相线电流、中性线上的电流和三相负载相电压；计算的电量信号和参数包括：中性点偏移电压和中性线阻抗；

步骤(2)基于瞬时无功功率法，将三相线电流中的基波电流和三次谐波电流分解出来；

根据步骤(1)计算的中性线阻抗和检测的中性线的零序电流计算中性点偏移电压，进行如下判断：