一种辅助小电流接地选线的系统和方法技术方案

本发明专利技术提出了一种辅助小电流接地选线的系统和方法，该系统包括：控制模块和电流注入接收设备，采集10kV线缆上的零序电流和零序电压的值，将采集到的10kV线缆上的零序电流的值和零序电压的值与零序电流设定值和零序电压设定值相比，判断线缆是否出现故障，如果出现故障，然后打开第一控制开关和第二控制开关，在靠近上一级变电站一端的10kV线缆铜屏蔽层和第一控制开关之间注入10Hz低频电流，比较第二低频电流值和电流返回设定值，以确定是否存在的故障，并且电力系统控制断路器切断故障线路。通过本发明专利技术增加一套辅助装置，节约成本，而且可以提高选线的成功率，从而进一步降低接地故障对电力系统所造成的影响，保证电力系统的稳定安全运行。

A System and Method for Assisting Small Current Grounding Line Selection

The system includes control module and current injection receiving device, acquisition of zero sequence current and zero sequence voltage on 10kV cable, comparison of zero sequence current and zero sequence voltage on 10kV cable with zero sequence current setting value and zero sequence voltage setting value, and judgment of cable failure. If there is a fault, then turn on the first control switch and the second control switch, inject 10Hz low frequency current between the copper shield layer of 10kV cable near the end of the upper substation and the first control switch, and compare the second low frequency current value and current return to the set value to determine whether there is a fault, and the power system controls the circuit breaker to cut off the fault line. The invention adds a set of auxiliary devices, saves cost, and can improve the success rate of line selection, thereby further reducing the impact of grounding fault on the power system and ensuring the stable and safe operation of the power system.

【技术实现步骤摘要】
一种辅助小电流接地选线的系统和方法
本专利技术涉及小电流接地选线领域，具体提供了一种辅助小电流接地选线的系统和方法。
技术介绍
目前的变电站中，10kV小电流选线方法一般是采集每条10kV线路上的零序电流和10kV母线上的零序电压后通过相关软件算法来模拟计算发生接地短路故障的线路，选择出存在接地故障的10kV线路，然后再切断发生接地故障的线路，从而保障电力系统的安全运行。但是在实际发生10kV线路接地故障的过程中，接地故障的种类和因数太多，使用这种方法进行接地故障选线并成功切除故障线路的概率不能达到100％。目前电力系统中10kV线路属于为客户供电，为保证输电线路不对城市规划和建设造成影响，因此10kV线路多采用电力电缆来传输，10kV电缆的结构从外到内依次为外护套、钢带铠装、内护层、填充物、铜屏蔽层、外半导电层、绝缘层、内半导电层和线芯导体。10kV电缆中每条电缆都有一层铜屏蔽层，此铜屏蔽层是用来防止电缆对其他线路或周边的电子元器件产生干扰，在当前的电力系统中都是在线路的两侧进行直接接地，以保证此铜屏蔽层处于同电位。在10kV电缆发生接地故障的时候，一般都是由于电缆绝缘老化或电缆遭到其他外力的破坏，在10kV高电压的作用下导致内部线芯导体与大地发生连接，从而对电力系统安全运行和周边人、牲畜等造成危害，必须迅速切断该线路。由于在发生接地故障的过程中，电缆内部线芯导体在与大地连接的过程中电流会经过铜屏蔽层流向大地，此时铜屏蔽层也会相应的与大地连接。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提出了一种辅助小电流接地选线的系统和方法。通过增加辅助装置来提高选线的成功率，从而进一步降低接地故障对电力系统所造成的影响，保证电力系统的稳定安全运行。本专利技术实施例提供了一种辅助小电流接地选线的系统，包括：控制模块和电流注入接收设备；所述控制模块用于断开10kV线缆的铜屏蔽层与大地直接相连；所述控制模块包括第一控制开关和第二控制开关；所述第一控制开关连接在靠近上一级变电站一端的10kV线缆铜屏蔽层和大地之间；所述第二控制开关连接在靠近下一级变电站一端的10kV线缆铜屏蔽层和大地之间；所述电流注入接收设备用于提供并且注入第一低频电流和接收反馈的第二低频电流；所述第一低频电流与靠近上一级变电站一端的10kV线缆铜屏蔽层和第一控制开关连接。进一步的，所述第一低频电流为10Hz低频电流。进一步的，所述电流注入接收设备包括控制芯片、10Hz低频电流的电压源以及采样电阻；所述10Hz低频电流的电压源正极连接第一控制开关和控制芯片的一端；所述10Hz低频电流的电压源负极连接控制芯片的另外一端和采样电阻的一端；所述采样电阻的另外一端连接接地铜排。一种辅助小电流接地选线的方法是基于一种辅助小电流接地选线的系统实现的，包括以下步骤：步骤1：采集10kV线缆上的零序电流和零序电压的值；步骤2：将采集到的10kV线缆上的零序电流的值和零序电压的值与零序电流设定值和零序电压设定值相比，如果零序电流的值和零序电压的值小于零序电流设定值和零序电压设定值，则执行步骤1；如果零序电流的值和零序电压的值大于等于零序电流设定值和零序电压设定值，则执行步骤3；步骤3：选择一条线路，打开第一控制开关和第二控制开关，将第一低频电流与靠近上一级变电站一端的10kV线缆铜屏蔽层和第一控制开关连接，同时电流注入接收设备接收经过10kV线缆的第二低频电流；步骤4；判断是否接收到第二低频电流以及第二低频电流的值，如果电流注入接收设备没有接收到第二低频电流或者第二低频电流的值小于返回电流设定值，则该线路没有出现接地短路故障，执行步骤3；如果电流注入接收设备接收到的第二低频电流的值大于返回电流设定值，则该线路出现接地故障，执行步骤5；步骤5：系统控制断路器切断线路。进一步的，所述零序电流的设定值为0.1A。进一步的，所述零序电压的设定值为30V。进一步的，在步骤3中，在靠近上一级变电站一端的10kV线缆铜屏蔽层和第一控制开关之间注入10Hz低频电流，所述10Hz低频电流的大小范围为[2A，10A]。进一步的，所述电流返回设定值为500mA。
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本专利技术提出了一种辅助小电流接地选线的系统和方法，包括：控制模块和电流注入接收设备，首先采集10kV线缆上的零序电流和零序电压的值，将采集到的10kV线缆上的零序电流的值和零序电压的值与零序电流设定值和零序电压设定值相比，判断系统是否出现故障，如果出现故障，选择一条线路，打开第一控制开关和第二控制开关，将第一低频电流与靠近上一级变电站一端的10kV线缆铜屏蔽层和第一控制开关连接，同时电流注入接收设备接收经过10kV线缆的第二低频电流，比较第二低频电流值和返回电流设定值的大小，以确定是否存在的故障，并且系统可控制断路器切断故障电路。通过本专利技术增加辅助装置，一套设备就可以实现，节约成本，而且可以提高选线的成功率，从而进一步降低接地故障对电力系统所造成的影响，保证电力系统的稳定安全运行。附图说明图1为本专利技术实施例1中的一种辅助小电流接地选线的系统连接图；图2为基于本专利技术实施例1中一种辅助小电流节点选线的系统控制模块和10kV电缆连接图；图3为基于本专利技术实施例1中一种辅助小电流节点选线的系统中电流注入接收设备的结构图；图4为本专利技术实施例1中一种辅助小电流接地选线的方法流程图。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本专利技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本专利技术。实施例1下面对本
技术实现思路
进行更加详细的阐述，本专利技术实施例提出了一种辅助小电流接地选线的系统和方法。图1为本专利技术实施例1中的一种辅助小电流接地选线的系统连接图，该系统包括控制模块和电流注入接收设备。控制模块用于隔开10kV线缆的铜屏蔽层与大地直接，控制模块包括第一控制开关和第二控制开关。图2为基于本专利技术实施例1中一种辅助小电流节点选线的系统控制模块和10kV电缆连接图，第一控制开关连接在靠近上一级变电站一端的10kV线缆铜屏蔽层和大地之间，第二控制开关连接在靠近下一级变电站一端的10kV线缆铜屏蔽层和大地之间。由于在发生接地故障的过程中，电缆内部线芯导体在与大地连接的过程中电流会经过铜屏蔽层流向大地，此时铜屏蔽层也会相应的与大地连接，针对这一特点，本专利技术通过在线路两端铜屏蔽层不是直接与大地连接，而是在铜屏蔽层和大地之间增加一个控制模块。电流注入接收设备用于提供并且注入第一低频电流和接收经过线10kV缆铜屏蔽层的第二低频电流，将第一低频电流与靠近上一级变电站一端的10kV线缆铜屏蔽层和第一控制开关连接，第一低频电流选用10Hz低频电流。选用10Hz低频电流是因为在电力正常工作和线路发生故障的情况下都不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辅助小电流接地选线的系统，其特征在于，包括：控制模块和电流注入接收设备；所述控制模块用于断开10kV线缆的铜屏蔽层与大地直接相连；所述控制模块包括第一控制开关和第二控制开关；所述第一控制开关连接在靠近上一级变电站一端的10kV线缆铜屏蔽层和大地之间；所述第二控制开关连接在靠近下一级变电站一端的10kV线缆铜屏蔽层和大地之间；所述电流注入接收设备用于提供并且注入第一低频电流和接收反馈的第二低频电流；所述第一低频电流与靠近上一级变电站一端的10kV线缆铜屏蔽层和第一控制开关连接。

【技术特征摘要】
1.一种辅助小电流接地选线的系统，其特征在于，包括：控制模块和电流注入接收设备；所述控制模块用于断开10kV线缆的铜屏蔽层与大地直接相连；所述控制模块包括第一控制开关和第二控制开关；所述第一控制开关连接在靠近上一级变电站一端的10kV线缆铜屏蔽层和大地之间；所述第二控制开关连接在靠近下一级变电站一端的10kV线缆铜屏蔽层和大地之间；所述电流注入接收设备用于提供并且注入第一低频电流和接收反馈的第二低频电流；所述第一低频电流与靠近上一级变电站一端的10kV线缆铜屏蔽层和第一控制开关连接。2.根据权利要求1所述的一种辅助小电流接地选线的系统，其特征在于，所述第一低频电流为10Hz低频电流。3.根据权利要求1或2所述的一种辅助小电流接地选线的系统，其特征在于，所述电流注入接收设备包括控制芯片、10Hz低频电流的电压源以及采样电阻；所述10Hz低频电流的电压源正极连接第一控制开关和控制芯片的一端；所述10Hz低频电流的电压源负极连接控制芯片的另外一端和采样电阻的一端；所述采样电阻的另外一端连接接地铜排。4.一种辅助小电流接地选线的方法是基于一种辅助小电流接地选线的系统实现的，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采集10kV线缆上的零序电流和零序电压的值；步骤2：将采集到的10kV线缆上的零序电流的值和零序电压的值与零序电流设定值和零序电压设定值相比，如果零...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡龙耀，王永波，张小，栾屹，刘善强，徐卫波，韩璐，刘琦，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司潍坊供电公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37