一种无主站配电网单向接地故障定位方法技术

本发明专利技术无主站配电网单向接地故障定位方法，1各配电终端检测配电网零序电压值，判断是否发生了单相接地故障；2当发生接地故障时，配电终端先对零序电压求导，再比较暂态零序电流和零序电压导数的极性，对单相接地故障线路进行鉴别；3两者极性相反的选定为故障线路，配电终端向其上一级线路配电终端发送带有等级信息的接地故障闭锁信号；4故障点处的配电终端不会接收到接地故障闭锁信号并最先动作，切除接地故障，故障上游配电终端不误动；5如果故障点处的配电终端未能及时切除故障，上级馈线配电终端根据接收到的闭锁信号逐级延时动作出口。该方法能够使给开关上的配电终端在与配电监控主站系统失去通信连接时，也能准确定位出接地故障点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统配电自动化领域，是一种选出发生单向接地故障线路的方法。
技术介绍
国内的配电网络系统，无论是中性点不接地系统、或是中性点经小电阻接地、或是经消弧线圈接地系统，当配电网络发生单相接地时，在故障线路上会产生接地漏电电流，在健全馈线上会产生接地电容电流，而且对地容性电流的大小与电缆长度有关，电缆越长，容性电流越大，这就导致接地保护零序电流定值设定困难。目前常规的接地故障检测一般采用外加信号法和故障信号法，故障信号法又分为故障稳态信号法和故障暂态信号法。外加信号法一般通过三相电压互感器的中性点向接地线路注入特定频率的交流电流信号，或者在中性点暂时并入中电阻，增大零序电流，实现单相接地故障选线和区域定位。这类方法灵敏度和可靠性较高，但是需要增加专门的设备，且不利于瞬时性单相接地的处理。故障稳态信号法中，最常见的是工频零序电流比幅法，但在系统中某条配线很长时，可能会误判，且对消弧线圈接地系统，其选线能力将会大大降低。故障暂态信号法目前使用较多的是首半波法，该方法只适用于故障相电压在峰值附近接地时，而对于电压过零点附近接地的情形，首半波电流的暂态分量值很小，易引起误判。由于配电网配电线路长短不一，上下级配电开关零序电流定值设置不合理等因素，当发生单向接地故障时，往往导致故障线路上的上级开关、下级开关和附近非故障线路上的开关同时动作；而且单个配电终端并不能准确选线和定位接地故障点，还是要依赖于主站系统来收集所有终端故障检测信息，并最终定位接地故障点。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种单相接地选线和定位接地故障点的方法，该方法能够使开关上的配电终端在与配电监控主站系统失去通信连接时，也能准确定位出接地故障点。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无主站配电网单向接地故障定位方法，包括以下步骤：(1)各配电终端检测配电网零序电压值，判断是否发生了单相接地故障；(2)当发生接地故障时，配电终端先对零序电压求导，再比较暂态零序电流和零序电压导数的极性，对单相接地故障线路进行鉴别；(3)两者极性相反的选定为故障线路，配电终端向其上一级线路配电终端发送带有等级信息的接地故障闭锁信号；(4)故障点处的配电终端不会接收到接地故障闭锁信号并最先动作，切除接地故障，故障上游配电终端不误动；(5)如果故障点处的配电终端未能及时切除故障，上级馈线配电终端根据接收到的闭锁信号等级，逐级延时动作出口。前述单相接地故障点定位方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，配电终端计算出零序电压的稳态量有效值，作为单向接地故障保护的启动条件。前述单相接地故障点定位方法，其特征在于：在所述步骤(2)中，鉴别单相接地故障电流在配电网中的流经方向的方法为：当配电网发生单向接地时，配电终端先对零序电压求导，再比较暂态零序电流和零序电压导数的极性。如果上述两种极性相同，就标记为正，并判定该线路为健全馈线或故障所在馈线的故障下游线路；如果上述两种极性相反，就标记为负，并判定该线路为故障所在馈线的故障上游线路。前述单相接地故障点定位方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，检测到极性相反的配电终端向其上一级线路配电终端发送接地故障闭锁信号，接收到闭锁信号的配电终端延时动作出口。前述单相接地故障点定位方法，其特征在于：在所述步骤(4)中，故障点处的配电终端不会接收下游线路配电终端的接地故障闭锁信号，该处配电终端最先动作，切除故障。前述单相接地故障点定位方法，其特征在于：在所述步骤(5)中，故障点处的配电终端如果没有及时切除故障，上级线路配电终端根据各自接收的带有等级信息的闭锁信号延时出口。本专利技术的有益效果：当配电网出现单相接地故障时，配电终端利用零序暂态分量的特征量，比较暂态零序电流和零序电压导数的极性，准确识别健全馈线和故障所在馈线。这种方法不受中性点接地方式、网络架构、故障发生时刻、电弧间隙程度等因素影响，准确分析出单相接地电流在配电网中的流经方向。故障所在馈线上的配电终端从下至上，逐级发送接地故障闭锁信号，闭锁上级线路接地保护出口，达到准确接地选线的目的。附图说明图1是本专利技术中单向接地故障线路和健全线路零序暂态分量仿真波形图。图2是本专利技术中配电网络单向接地故障零序暂态分量极性检测图。图3是本专利技术中配电终端闭锁信号传送示意图。具体实施方式以下结合附图通过具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。当配电网发生单向接地故障时，故障线路上会产生明显的稳态零序电压特征量，配电终端通过该特征量作为接地故障保护逻辑启动条件。配电终端先对零序电压求导，再比较暂态零序电流和零序电压导数的极性，对单相接地故障线路进行鉴别。如图1所示，当接地故障发生时，零序电压特征量和暂态零序电流特征量都比较明显。接地故障线路的暂态零序电流与健全线路暂态零序电流的极性相反，两者相位相差180°；健全线路暂态零序电流与零序电压相位相差90°，故障线路暂态零序电流与零序电压相位相差270°。配电终端首先计算零序电压的导数，即零序电压相位左移90°。该导数与健全线路暂态零序电流的相位相同；其与故障线路暂态零序电流的相位相差180°。如图2所示，配电终端通过对零序电压导数与暂态零序电流极性两者极性的比较，判断出单相接地故障所在线路。如果上述两者极性相同，判定为正；否则判定为负。如图3所示，单相接地故障所在线路末端上的配电终端对上级线路配电终端发送接地故障闭锁信号，该处配电终端最先动作，切除故障。如果上述配电终端未能及时切除故障，上级线路配电终端在闭锁延时后仍然检测到接地电流，上级线路按闭锁信号等级延时跳闸。本专利技术的无主站配电网单向接地故障定位方法能够使给开关上的配电终端在与配电监控主站系统失去通信连接时，也能准确定位出接地故障点。本专利技术已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本专利技术，任何熟习此技艺者，在不脱离本专利技术之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本专利技术的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无主站配电网单向接地故障定位方法，包括下列步骤：步骤一、各配电终端检测配电网零序电压值，判断是否发生了单相接地故障；步骤二、当发生接地故障时，配电终端先对零序电压求导，再比较暂态零序电流和零序电压导数的极性，对单相接地故障线路进行鉴别；步骤三、两者极性相反的选定为故障线路，配电终端向其上一级线路配电终端发送带有等级信息的接地故障闭锁信号；步骤四、故障点处的配电终端不会接收到接地故障闭锁信号并最先动作，切除接地故障，故障上游配电终端不误动；步骤五、如果故障点处的配电终端未能及时切除故障，上级馈线配电终端根据接收到的闭锁信号等级，逐级延时动作出口。

【技术特征摘要】
1.一种无主站配电网单向接地故障定位方法，包括下列步骤：步骤一、各配电终端检测配电网零序电压值，判断是否发生了单相接地故障；步骤二、当发生接地故障时，配电终端先对零序电压求导，再比较暂态零序电流和零序电压导数的极性，对单相接地故障线路进行鉴别；步骤三、两者极性相反的选定为故障线路，配电终端向其上一级线路配电终端发送带有等级信息的接地故障闭锁信号；步骤四、故障点处的配电终端不会接收到接地故障闭锁信号并最先动作，切除接地故障，故障上游配电终端不误动；步骤五、如果故障点处的配电终端未能及时切除故障，上级馈线配电终端根据接收到的闭锁信号等级，逐级延时动作出口。2.根据权利要求1所述的单向接地故障定位方法，其特征在于：在所述步骤二中，鉴别单相接地故障电流在配电网中的流经方向的方法为：当配电网发生单向接地时，配电终端先对零序电压求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杭，陈军，张燕，
申请(专利权)人：南京因泰莱电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32