[发明专利]电压互感器V/V接线下主动注入式自适应三相重合闸方法

说明书

本发明属于电力系统继电保护领域，提出了一种电压互感器V/V接线下主动注入式自适应三相重合闸方法，本发明方法适用于线路侧电压互感器采用V/V(不完全星型)接线方式的配电架空线路，通过在电压互感器二次侧注入检测信号，根据互感器一次侧对注入信号的响应判断已跳闸线路的故障性质，并根据得到的故障性质判别结果决定是否进行重合闸操作。本发明所提出的自适应重合闸策略能够判别瞬时性故障和永久性故障，并防止重合闸重合于永久性故障，避免重合于永久性故障后对电网和设备造成的二次冲击危害，从而提高重合闸成功率。该方法适用于电力系统等相关部门，用于架空线路因相间故障跳闸后的故障性质识别和重合闸策略。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，特别涉及电压互感器V/V接线下主动注入式自适应三相重合闸方法。

背景技术

为了提高供电的可靠性，配电网线路一般采用三相重合闸，但盲目重合于永久性故障会对系统会造成严重的二次冲击危害。所以有学者提出了自适应重合闸技术的概念，其主要思想是识别故障性质后再确定是否进行重合闸操作，从而充分发挥重合闸的优点，避免对系统和设备造成二次冲击危害。

国内外对自适应重合闸的研究大多集中在单相自适应重合闸技术上，基本思路为通过故障后健全线路的电气量来判断故障性质。国内也有部分学者对自适应三相重合闸技术进行了研究，但主要基于对带并联电抗器的输电线路，分析故障后恢复电压大小或者故障相并联电抗器的电流拍频现象来判断故障性质；对于不带并联电抗器的配电网线路，电气量在线路三相跳闸后迅速衰减，给故障性质判别带来了很大困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电压互感器V/V接线下主动注入式自适应三相重合闸方法，本发明方法自适应故障性质决定重合闸操作，可有效解决传统的三相重合闸经固定时间重合，可能重合于永久故障导致的重合失败以及对系统和设备的二次冲击问题。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是：

在电压互感器的二次侧端口主动注入一个交变电压信号，从而让已跳闸的无源线路拥有可被检测的电气量。考虑到设备和人身安全，让注入的电压信号有效值等于电压互感器二次侧额定值的5％。另外注入信号频率过高会干扰电力载波通信，严重时导致部分依靠载波通讯的设备误动作；注入信号为工频时，相邻线路会产生干扰电压，影响检测的结果，因此本发明将注入信号频率设定为125Hz，为系统频率50Hz的两个整次倍数之间，减少对通讯和检测结果的影响。

配电网目前大量采用电磁式电压互感器，其中常用的接线方式有不完全星形接线(也称V/V接线)，用于测量3～20kV系统的相间电压。

电压互感器V/V接线下主动注入式自适应三相重合闸方法，具体步骤如下：

步骤1：启动策略：配电网线路三相跳闸后，计时器复位，开始计时；

步骤2：判断线路是否因故障跳闸：若为配电线路断路器偷跳，则系统大电源侧延时0.1s先重合，小电源侧检查同期后重合；若是因为人工操作，则自适应重合闸闭锁，禁止进行重合闸操作；若非上述情况，则认为线路因故障跳闸，转入步骤3；

步骤3：主动式注入信号：AB两相相间电压互感器二次侧注入电压信号，在一次侧A相电压互感器端口检测对地电压信号，注入信号由变频电源产生，根据国家标准规定的电压互感器的二次侧线电压100V，应注入125Hz的5V电压信号；

步骤4：判断故障性质：检测电压互感器一次端口对该特定交变信号的响应判定线路故障性质；

注入信号后，永久性故障下的电压互感器一次侧端口电压明显不同于瞬时性故障下的电压；据此可提出基于检测电压有效值的线路故障性质判据：线路三相跳闸后，在预先整定的重合闸时刻前30～50ms接入附加电源，随后检测A相电压互感器端口电压有效值，一旦在检测时段内有一相端口电压有效值不满足判据，则判定故障是永久性故障，若满足判据则认为故障为瞬时性故障且已消失。V/V接线下的电压互感器判据表达式为：