馈线零序电流保护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及馈线零序电流保护方法及装置。所述方法包括：测量馈线保护安装处的工频零序电流有效值、工频零序电压有效值和额定线电压有效值；根据故障经高阻接地时，馈线的零序电流和零序电压都会明显减小的特征，在保持原有的零序过电流保护中的电流整定值的基础上，加入零序电压值来修正零序电流测量值，并判断得到的修正值是否大于预设的馈线零序电流保护整定值；若是，馈线保护动作切除本故障线路。本发明专利技术能够实现其对高阻单相接地故障时的自适应效果，提高馈线发生单相经过渡电阻接地故障时的耐受过渡电阻值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电网继电保护
，特别是涉及馈线零序电流保护方法及装置。
技术介绍
在大中型城市配电网中，电缆线路所占比重越来越高，发生单相接地故障时的接地电流大大增加，容易产生弧光过电压，对设备绝缘性和供电可靠性均造成不利影响。为此，中性点经小电阻接地方式在我国城市配电网中得到了广泛的应用。单相接地故障作为配电网的一种最主要的故障类型，在小电阻接地系统中主要依赖阶段式零序电流保护实现其快速准确识别。这种零序电流保护方案灵敏性受过渡电阻的影响很大，适用于单相接地故障而过渡电阻不大的情况。然而实际系统中存在配电架空线路低，馈入居民区等原因，容易发生单相经高阻接地故障，而目前配网馈线常采用的零序电流保护方案为了躲开区外单相接地故障时本线路的电容电流值，其整定值一般较大，造成对区内高阻接地故障的灵敏性较低，特别是距离较长的馈电线路。如果数值不大的故障电流长期存在而不能被发现将会酿成严重的后果。针对小电阻接地系统高阻接地故障的保护方法中，大多数是通过检测接地电流所存在的非线性畸变特征进行高阻接地故障识别，但是这类方法对于具体的电弧模型或者接地电流非线性特征的精确性要求较高，难以应对配电网中高阻接地故障的复杂性特点；而利用零序功率方向元件的保护方法，则由于中性点小电阻的存在，使得故障线路和非故障线路零序功率方向只相差90度左右，因此在高阻接地零序电压较小时，容易造成零序功率方向的较大计算误差，从而出现误判。
技术实现思路
基于此，本专利技术实施例提供馈线零序电流保护方法及装置，能够自适应的适用于高阻单相接地故障，提高其可耐受的过渡电阻值的大小。本专利技术一方面提供馈线零序电流保护方法，包括：测量馈线保护安装处的工频零序电流有效值、工频零序电压有效值和额定线电压有效值；判断所述工频零序电流有效值是否大于等于预设的零序电流最大不平衡值；若是，执行下一步；判断所述工频零序电流有效值是否大于预设的馈线零序电流保护整定值；若否，执行下一步；判断所述工频零序电压有效值是否大于等于预设的零序电压起动整定值；若是，执行下一步；根据所述额定线电压有效值、工频零序电压有效值计算零序电流的修正系数，并根据所述修正系数对所述工频零序电流有效值进行修正，得到馈线零序电流的修正值；判断所述馈线零序电流的修正值是否大于预设的馈线零序电流保护整定值；若是，馈线保护动作切除本故障线路。本专利技术另一方面提供一种馈线零序电流保护装置，包括：测量模块，用于测量馈线保护安装处的工频零序电流有效值、工频零序电压有效值和额定线电压有效值；第一电流检测模块，用于判断所述工频零序电流有效值是否大于等于预设的零序电流最大不平衡值；若是，通知第二电流检测模块；第二电流检测模块，用于若收到第一电流检测模块的所述通知，判断所述工频零序电流有效值是否大于预设的馈线零序电流保护整定值；若否，通知第一电压检测模块；第一电压检测模块，用于若收到第二电流检测模块的所述通知，判断所述工频零序电压有效值是否大于等于预设的零序电压起动整定值；若是，通知修正模块；修正模块，用于若收到第一电压检测模块的所述通知，根据所述额定线电压有效值、工频零序电压有效值计算零序电流的修正系数，并根据所述修正系数对所述工频零序电流有效值进行修正，得到馈线零序电流的修正值；第二电压检测模块，用于判断所述馈线零序电流的修正值是否大于预设的馈线零序电流保护整定值；若是，通知保护执行模块；以及，保护执行模块，用于若收到第二电压检测模块的所述通知，则馈线保护动作切除本故障线路。上述技术方案，根据故障经高阻接地时，馈线的零序电流和零序电压都会明显减小的特征，在保持原有的零序过电流保护中的电流整定值的基础上，加入零序电压值来修正零序电流测量值，修正系数随着过渡电阻的增大而增大，以达到自适应的效果。因此，本专利技术在不改变原有零序过电流保护定值的情况下，利用馈线保护安装处的零序电压作为过渡电阻大小的指标，对零序电流值进行修正，以实现其对高阻单相接地故障时的自适应效果，可以大大提高馈线发生单相经过渡电阻接地故障时的耐受过渡电阻值，克服现有的小电阻接地系统馈线零序过流保护能够耐受过渡电阻较小的缺陷；与现有的其他解决方法相比，在高阻接地故障发生时引入零序电压幅值信息，而原有的零序电流保护整定值仍然适用，更加简单可靠；而且该方法只需在传统馈线零序电流保护基础上，增加对零序电压信息的收集和处理，易于工程实现。附图说明图1为一实施例的馈线零序电流保护方法的示意性流程图；图2为一实施例的馈线零序电流保护方法的应用示例；图3为一实施例的馈线零序电流保护装置的示意性结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1为一实施例的馈线零序电流保护方法的示意性流程图；如图1所示，本实施例中的馈线零序电流保护方法包括步骤：S11，测量馈线保护安装处的工频零序电流有效值IL0、工频零序电压有效值U0和额定线电压有效值Un；本实施例中，工频零序电流有效值IL0为3倍工频零序电流。S12，判断所述工频零序电流有效值IL0是否大于等于预设的零序电流最大不平衡值IL0.unb；若是，执行步骤S13；本实施例中，即判断是否满足IL0≥IL0.unb；若满足，执行步骤S13。若步骤S12的判断结果为否，则不执行任何动作，即保护无需动作。优选的，若为周期性的进行馈线零序电流保护，则在此情况下需返回步骤S11，继续下一轮的馈线零序电流保护。S13，判断所述工频零序电流有效值IL0是否大于预设的馈线零序电流保护整定值IL0.set；若否，执行步骤S14；本实施例中，即判断是否满足IL0＞IL0.set，若不满足，执行步骤S14；若步骤S13的判断结果为是，则表明需要馈线保护动作切除本故障线路，无需进行后续步骤。优选的，若为周期性的进行馈线零序电流保护，则在此情况下馈线保护动作切除本故障线路之后需返回步骤S11，继续下一轮的馈线零序电流保护。S14，判断所述工频零序电压有效值U0是否大于等于预设的零序电压起动整定值U0.set；若是，执行步骤S15；本实施例中，即判断是否满足U0≥U0.set，若满足，执行步骤S15；若步骤S14的判断结果为否，则不执行任何动作，即保护无需动作。优选的，若为周期性的进行馈线零序电流保护，则在此情况下需返回步骤S11，继续下一轮的馈线零序电流保护。S15，根据所述额定线电压有效值Un、工频零序电压有效值U0计算零序电流的修正系数K，并根据所述修正系数K对所述工频零序电流有效值IL0进行修正，得到馈线零序电流的修正值I′0；执行步骤S16；本实施例中，由于在故障经高阻接地时，馈线的零序电流和零序电压都会有明显减小的特征，因此在保持零序过电流保护中的电流整定值的基础上，加入零序电压值来修正零序电流测量值，以达到自适应的效果。S16，判断所述馈线零序电流的修正值I′0是否大于预设的馈线零序电流保护整定值IL0.set；若是，馈线保护动作切除本故障线路。本实施例中，即判断是否满足I0′＞IL0.set，若满足，馈线保护动作切除本故障线路。若步骤S16的判断结果为否，则不执行任何动作，即保护无需动作。优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种馈线零序电流保护方法，其特征在于，包括：测量馈线保护安装处的工频零序电流有效值、工频零序电压有效值和额定线电压有效值；判断所述工频零序电流有效值是否大于等于预设的零序电流最大不平衡值；若是，执行下一步；判断所述工频零序电流有效值是否大于预设的馈线零序电流保护整定值；若否，执行下一步；判断所述工频零序电压有效值是否大于等于预设的零序电压起动整定值；若是，执行下一步；根据所述额定线电压有效值、工频零序电压有效值计算零序电流的修正系数，并根据所述修正系数对所述工频零序电流有效值进行修正，得到馈线零序电流的修正值；判断所述馈线零序电流的修正值是否大于预设的馈线零序电流保护整定值；若是，馈线保护动作切除本故障线路。

【技术特征摘要】
1.一种馈线零序电流保护方法，其特征在于，包括：测量馈线保护安装处的工频零序电流有效值、工频零序电压有效值和额定线电压有效值；判断所述工频零序电流有效值是否大于等于预设的零序电流最大不平衡值；若是，执行下一步；判断所述工频零序电流有效值是否大于预设的馈线零序电流保护整定值；若否，执行下一步；判断所述工频零序电压有效值是否大于等于预设的零序电压起动整定值；若是，执行下一步；根据所述额定线电压有效值、工频零序电压有效值计算零序电流的修正系数，并根据所述修正系数对所述工频零序电流有效值进行修正，得到馈线零序电流的修正值；判断所述馈线零序电流的修正值是否大于预设的馈线零序电流保护整定值；若是，馈线保护动作切除本故障线路。2.根据权利要求1所述的馈线零序电流保护方法，其特征在于，判断所述工频零序电流有效值是否大于预设的馈线零序电流保护整定值的步骤之后，还包括：若所述工频零序电流有效值大于预设的馈线零序电流保护整定值，馈线保护动作切除本故障线路。3.根据权利要求2所述的馈线零序电流保护方法，其特征在于，在判断出所述馈线零序电流的修正值大于预设的馈线零序电流保护整定值、或者判断出若所述工频零序电流有效值大于预设的馈线零序电流保护整定值之后，馈线保护动作切除本故障线路的步骤之前，包括：启动一计时寄存器；检测所述计时寄存器的计时是否达到预设的动作延时时长，若达到，馈线保护动作切除本故障线路。4.根据权利要求2所述的馈线零序电流保护方法，其特征在于，根据所述额定线电压有效值、工频零序电压有效值计算零序电流的修正系数的步骤为：根据如下公式计算零序电流的修正系数K：K=Un3U0]]>其中，Un为馈线保护安装处的额定线电压有效值，U0为馈线保护安装处的工频零序电压有效值。5.根据权利要求4所述的馈线零序电流保护方法，其特征在于，根据所述修正系数对所述工频零序电流有效值进行修正，得到馈线零序电流的修正值的步骤包括：根据如下公式计算馈线零序电流的修正值I0′：I0′＝KIL0；其中，K为修正系数，IL0为馈线保护安装处的工频零序电流有效值。6.根据权利要求2所述的馈线零序电流保...

【专利技术属性】
技术研发人员：田兵，于力，雷金勇，郭晓斌，李鹏，白浩，邓效荣，罗伟明，李海锋，陈嘉权，王钢，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，广东电网有限责任公司东莞供电局，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44