[发明专利]一种节点零序电流比较法的单相接地故障区域判断方法

说明书

本发明公开了一种节点零电流比较法的配电网单相接地故障区域隔离方法，通过对配电网电容电流的计算变电站的电容电流、各馈线电容电流，在单相接地发生时通过把流过故障馈线各节点的零序电流写故障馈线首端的零序电流进行比较判断节点是正常节点还是故障电流穿越节点，以此判断故障发生的区域。

技术领域

本发明主要是配电线路故障区域隔离领域，为配电线路单相接地故障的区域判断方法，用于解决配电网故障区域隔离，缩小停电范围，达到即保证电网安全又提高供电可靠性的目的。

背景技术

在配电网发生单相接地故障时，流过故障线路首端的零序电流是其余馈线的电容电流之和，流经非故障线路首端的零序电流是该线路对地电容电流；流过故障线路中各节点的零序电流是其余馈线的电容电流之和再加上节点前部线路对地电容电流；流经非故障线路各节点的零序电流是该节点后侧线路对地电容电流。

对于架空电缆混合线路，各节点的零序电流会受线路结构和分支的影响，受配电线路上所带电力用户电容电流的影响。在配电网发生单相接地故障时无论是故障线路还是非故障线路都有零序电流流过，且流过配电线路各节点的零序电流会受线路结构、用户规模等因素的影响产生突变。

配电线路的单相接地故障都是经过渡电阻接地，根据过渡电阻的不同，有单相低阻接地故障和单相高阻接地故障，由于过渡电阻的不同流过各节点的零序电流不同，在发生断线高阻接地时零序电流较小，但是由于对人身安全的影响较大，需及时将故障进行隔离。

配电线路上安装一二次融合的智能开关，目的是为了在配电网发生故障时，根据故障发生的区域进行区域隔离，但是由于流过故障馈线和非故障馈线各节点的零序电流分布的复杂性对判断故障区域造成困难，以至于无法准确的利用智能开关对单相接地故障进行区域隔离。

因而，找到一种解决复杂工况下流过故障馈线和非故障馈线各节点的零序电流分布规律和对故障区域的判断方法，实现对单相接地故障的区域隔离是非常必要的。

发明内容

为了解决以上问题，发明了一种节点零序电流比较法的的单相接地故障区域判断方法，计算具有k回出线的单电源变电站配电网总的接地电容电流I_C，各馈线的对地电容电流I_iC，找出馈线中的最大对地电容电流，比较该馈线的最大对地电容电流是否满足：，如不满足，则在母线上接入一定容量的接地补偿电容器使之满足。

当接地故障处理与接地选线装置判断馈线m发生相永久性接地故障时，先检测流过故障馈线m的首端的零序电流，将接地选线结果和采集的故障馈线m首端的零序电流上传至智能开关的后台，由智能开关的后台对流过馈线m中各节点的零序电流进行检测，把检测到的节点零序电流与故障馈线首端的零序电流进行比较，若，则节点为故障电流穿越节点，即单相接地故障点在节点的后侧（负荷侧）；若，则节点为正常节点，即单相接地故障点在节点的前侧（电源侧）；相邻的故障电流穿越节点与正常节点之间即为单相接地故障发生的区域。

当单相接地故障区域内有分支线路，且分支线路上装有节点智能开关时，则需要对分支线路的节点零序电流进行检查判断，判断故障是否发生在分支线路上；

若节点S₁为馈线中的第一节点，当检测判断该节点为正常节点时，则单相接地故障区在出线开关与第一节点之间。

馈线各节点智能开关应具有对零序电流的采集与后台进行通信的功能，在故障时可把采集到的节点零序电流快速上传到智能开关的后台。

正常节点为节点的后侧（负荷侧）没有单相接地故障点，节点中没有故障电流流过；故障电流窜越节点为节点的后侧（负荷侧）有单相接地故障点，节点中有故障电流流过。

该方法不适用消弧线圈接地的配电网，如果为消弧线圈接地的配电网需将消弧线圈接地改造为动态接地方式，并在切换为电阻接地方式，或不接地方式。