專利名稱：一種基于零序電流極性比較的諧振接地系統(tǒng)選線方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小電流接地故障選線方法，適用于諧振接地系統(tǒng)，屬于配電網(wǎng)故障檢測領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國6 35kV中壓配電網(wǎng)多采用小電流接地方式，為了城市美觀方便及特殊地形的需要使電纜鋪設(shè)范圍越來越廣，所以系統(tǒng)對地電容電流日益增大，促使諧振接地電網(wǎng)所占的比重越來越大。諧振接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，消弧線圈的電感與系統(tǒng)對地電容構(gòu)成并聯(lián)諧振回路，使系統(tǒng)零序阻抗接近無限大，消弧線圈提供的電感電流補償了系統(tǒng)電容電流，使流過接地點的殘流很小。由于故障點的電流很小，而且三相之間的線電壓仍然保持對稱，對負·荷的供電沒有影響，因此，在一般情況下都允許繼續(xù)運行f2h，而不必立即跳閘，這也是諧振接地系統(tǒng)的主要優(yōu)點。但是在單相接地以后，非故障相電壓顯著升高，間歇性電弧故障還會引起全系統(tǒng)的過電壓，這些都會對系統(tǒng)的絕緣造成嚴重威脅，長時間運行可能導(dǎo)致故障進一步擴大為兩點或多點接地短路，破壞系統(tǒng)的安全運行。因此必須及時找到故障線路予以切除，但是，諧振接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，故障線路上的穩(wěn)態(tài)零序電流較小，這曾給故障選線帶來了極大困難。為解決諧振接地系統(tǒng)故障選線這一難題，許多學(xué)者進行了大量的研究，提出了多種選線方法，研制出了選線裝置并投入現(xiàn)場應(yīng)用。選線方法按照所用信號的來源分為主動法和被動法兩大類。主動式選線方法有注入信號法、中電阻法、殘流增量法、小擾動法等;被動式選線方法有諧波法、有功分量法、首半波法、新型暫態(tài)法等。其中基于穩(wěn)態(tài)信息的被動式選線方法檢測可靠性較低，不能滿足現(xiàn)場需求；而注入信號法、小擾動法、中電阻法等主動式選線方法，以及作為被動式選線方式的暫態(tài)法，其選線原理和裝置已經(jīng)能夠基本滿足現(xiàn)場需求。但由于現(xiàn)場零序電壓、零序電流信號接線的復(fù)雜性和運行管理方式不夠完善，使其使用效果還不能充分發(fā)揮。實踐證明以中電阻法為代表的主動式選線方法和基于暫態(tài)信息的被動式選線方法最具發(fā)展?jié)摿?。對于穩(wěn)定性接地故障，中電阻法效果較為理想；而暫態(tài)選線法則在處理間歇性接地故障、弧光接地故障中成功率更高。綜合來看，暫態(tài)法在保持高選線成功率的基礎(chǔ)上，在系統(tǒng)安全性、經(jīng)濟適用性等方面具有更為明顯的優(yōu)勢。暫態(tài)電流極性比較選線法是選擇3個以上暫態(tài)零序電流幅值最大線路來比較它們之間的極性關(guān)系，極性與其他線路不同的為故障線路，所有線路極性均相同時為母線接地故障。該方法依賴TA極性，而現(xiàn)場易出現(xiàn)電壓互感器(TV)，TA極性反接，或在一些TV，TA極性并不清楚的老站，使得暫態(tài)極性比較選線法出現(xiàn)誤選，進一步如果誤跳將影響系統(tǒng)供電的持續(xù)性和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有諧振接地系統(tǒng)中TV，TA極性反接造成暫態(tài)電流極性比較選線法出現(xiàn)誤選的問題，提供一種基于零序電流暫態(tài)分量和工頻分量極性的諧振接地系統(tǒng)故障選線方法。本發(fā)明選線方法不依賴TV，TA極性，可有效地避免因TV，TA極性反接而造成的誤選，適應(yīng)性更強且選線更可靠。其技術(shù)解決方案是一種基于零序電流暫態(tài)分量和工頻分量極性的諧振接地系統(tǒng)故障選線方法，在線采集零序電壓，當(dāng)零序電壓幅值超過定值Utlsrt時，則說明系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，進而執(zhí)行以下步驟進行選線a選取暫態(tài)零序電流幅值最大的η條線路，作為故障線路候選線路，η大于等于3 ；b在故障候選線路中任選一條線路作為基準線路； c比較基準線路與其他所有故障候選線路在特征頻段內(nèi)的零序電流暫態(tài)分量間的極性關(guān)系；d比較基準線路與其他所有故障候選線路零序電流工頻分量間的極性關(guān)系；e逐次比較基準線路與其他每條故障候選線路在特征頻段內(nèi)的零序電流暫態(tài)分量間的極性關(guān)系與工頻分量間的極性關(guān)系的一致性，其中當(dāng)兩線路零序電流暫態(tài)分量極性相同、工頻分量極性相同，或者零序電流暫態(tài)分量極性相反、工頻分量極性相反時為兩線路暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)工頻電流極性一致，否則為極性不一致；若基準線路與其他所有故障候選線路的暫態(tài)分量和工頻分量極性關(guān)系不一致，則基準線路為故障線路，若基準線路與其中一條候選線路極性關(guān)系不一致而與其他候選線路極性關(guān)系一致，則與基準線路極性關(guān)系不一致的故障候選線路為故障線路，若基準線路與其他所有故障候選線路極性關(guān)系均一致，則為母線接地故障。上述步驟c包括步驟Cl采用極性系數(shù)對電流極性進行比較，第k、m條故障候選線路特征頻段內(nèi)的零序電流暫態(tài)分量Γ ok (t), cJt)的極性采用暫態(tài)極性系數(shù)P' 進行比較，
權(quán)利要求
1.一種基于零序電流暫態(tài)分量和工頻分量極性的諧振接地系統(tǒng)故障選線方法，其特征在于在線采集零序電壓，當(dāng)零序電壓幅值超過定值Uc^時，則說明系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，進而執(zhí)行以下步驟進行選線a選取暫態(tài)零序電流幅值最大的η條線路，作為故障線路候選線路，η大于等于3 ；b在故障候選線路中任選一條線路作為基準線路；c比較基準線路與其他所有故障候選線路在特征頻段內(nèi)的零序電流暫態(tài)分量間的極性關(guān)系;d比較基準線路與其他所有故障候選線路零序電流工頻分量間的極性關(guān)系；e逐次比較基準線路與其他每條故障候選線路在特征頻段內(nèi)的零序電流暫態(tài)分量間的極性關(guān)系與工頻分量間的極性關(guān)系的一致性，其中當(dāng)兩線路零序電流暫態(tài)分量極性相同、工頻分量極性相同，或者零序電流暫態(tài)分量極性相反、工頻分量極性相反時為兩線路暫態(tài)、工頻電流極性一致，否則為極性不一致；若基準線路與其他所有故障候選線路零序電流暫態(tài)分量和工頻分量極性關(guān)系不一致，則基準線路為故障線路，若基準線路與其中一條候選線路極性關(guān)系不一致而與其他候選線路極性關(guān)系一致，則與基準線路極性關(guān)系不一致的故障候選線路為故障線路，若基準線路與其他所有故障候選線路極性關(guān)系均一致，則為母線接地故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于零序電流暫態(tài)分量和工頻分量極性的諧振接地系統(tǒng)故障選線方法，其特征在于上述步驟c包括步驟Cl采用極性系數(shù)對電流極性進行比較，第k、m條故障候選線路特征頻段內(nèi)的零序電流暫態(tài)分量P ok(t)，i' cJt)的極性采用暫態(tài)極性系數(shù)P' 進行比較，式中T為暫態(tài)過程持續(xù)時間，如果P' km>0表明i' ok (t)i'-⑴同極性，P' k/Ο則反極性;上述步驟d包括步驟dl第k、m條故障候選線路零序電流工頻分量i" ok (t), i" cJt)的極性利用工頻極性系數(shù)P" !^來比較，44仲LWl式中T可選工頻周期的O. 5倍，即10ms，如果P" km>0表明i" ok(t)和i" 0ffl(t)同極性，P" km〈o則反極性;上述步驟e包括步驟el上述特征頻段內(nèi)的零序電流暫態(tài)分量、工頻分量極性一致性用Pkm來表示，其中Pkm=P； km ·Ρ" km，Pkm>0表明第k、m條故障候選線路零序電流暫態(tài)分量、工頻分量極性一致，反之PkD1〈0表明極性不一致；上述k為I n，m為I n，且k不等于m，第m條故障候選線路作為上述基準線路。
全文摘要
一種基于零序電流暫態(tài)分量和工頻分量極性的諧振接地系統(tǒng)故障選線方法，當(dāng)零序電壓幅值超過定值后，選取幅值最大的若干條線路作為故障候選線路，在故障候選線路中任選一條線路作為基準線路，依次對基準線路與其余故障候選線路進行零序電流暫態(tài)分量、工頻分量的極性一致性判斷。若基準線路與其他所有故障候選線路極性不一致，則基準線路為故障線路；若基準線路與其中一條故障候選線路極性不一致而與其他故障候選線路極性一致，則與基準線路極性不一致的故障候選線路為故障線路；若基準線路與其他所有故障候選線路極性均一致，則為母線接地故障。該選線方法不受各出線零序電流互感器(TA)極性影響，適用性更強。
文檔編號G01R31/02GK102944806SQ201210469559
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者薛永端, 張秋鳳 申請人:中國石油大學(xué)(華東)