一种小电流接地系统单相接地故障选相方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术公开了一种小电流接地系统单相接地故障选相方法、系统及设备。本发明专利技术通过计算小电流接地系统正常运行时的相电压U

【技术实现步骤摘要】
一种小电流接地系统单相接地故障选相方法、系统及设备
本专利技术涉及电力领域，尤其涉及一种小电流接地系统单相接地故障选相方法、系统及设备。
技术介绍
目前，我国66kV及以下配电网络中性点主要是以小电流接地运行方式为主。小电流接地系统允许短时间单相接地运行，而接地运行会引起过电压危及设备安全,故借用接地选线装置将故障馈线准确反映出来，避免了轮换拉闸选线的弊端。进一步来说，迅速可靠确定故障相，会对缩短消除故障点的处理时间提供帮助。国内研究人员提出了基于有效值最大的故障后相电压的选相方案，即取有效值最大的故障后相电压的超前或滞后相为故障相。在金属性接地故障情况下，由于健全两相有效值相同，因此该方案在金属性接地故障情况下失效。此外，国内选线装置有采用故障后相电压最小相为故障相的选相方案，该方案在系统电容电流较大时且过渡电阻较高时容易发生误判。综上所述，现有技术中的小电流接地系统单相接地故障选相方法的局限性比较大，在部分情况下存在着单相接地故障选相错误的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种小电流接地系统单相接地故障选相方法、系统及设备，用于解决现有技术中的小电流接地系统单相接地故障选相方法的局限性比较大，在部分情况下存在着单相接地故障选相错误的技术问题。本专利技术提供的一种小电流接地系统单相接地故障选相方法，所述方法包括以下步骤：计算小电流接地系统正常运行时的相电压Uφ；判断小电流接地系统是否发生单相接地故障；若是，计算发生单相接地故障后小电流接地系统的三相电压值；将三相电压值中的每一相电压值从大到小进行排序，得到最大相电压中间相电压以及最小相电压判断是否成立，若成立，则对应的相为故障相；若不成立，判断是否成立，若成立，则对应的相为故障相；若不成立，判断系统中性点运行方式，若中性点不接地，则对应的相的滞后相为故障相；若中性点经消弧线圈过补偿，则对应的相的超前相为故障相；若中性点经消弧线圈欠补偿，则对应的相的滞后相为故障相。优选的，判断中性点经消弧线圈过补偿或中性点经消弧线圈欠补偿的具体过程为：获取小电流接地系统投入使用的消弧线圈电感、电缆线路长度和架空线长度，计算小电流接地系统的配网线路零序电容之和，基于配网线路零序电容之和判断中性点的运行方式为中性点经消弧线圈过补偿或中性点经消弧线圈欠补偿。优选的，基于配网线路零序电容之和判断中性点的运行方式为中性点经消弧线圈过补偿或中性点经消弧线圈欠补偿具体过程为：基于配网线路零序电容之和计算补偿度；若补偿度大于零，则中性点的运行方式为中性点经消弧线圈过补偿；若补偿度小于零，则中性点的运行方式为中性点经消弧线圈欠补偿。优选的，基于配网线路零序电容之和计算补偿度的计算公式为：其中，p为补偿度；C∑为配网线路零序电容之和，L为小电流接地系统投入使用的消弧线圈电感之和，ω为工频角频率。优选的，计算小电流接地系统正常运行时的相电压Uφ的具体公式为：其中，ω为工频角频率，T为周期，t为采样时间。一种小电流接地系统单相接地故障选相系统，包括正常电压计算模块、故障电压计算模块、排序模块以及故障相判别模块；正常电压计算模块用于计算小电流接地系统正常运行时的相电压Uφ；故障电压计算模块用于判断小电流接地系统是否发生单相接地故障；若是，计算发生单相接地故障后小电流接地系统的三相电压值；排序模块用于将三相电压值中的每一相电压值从大到小进行排序，得到最大相电压中间相电压以及最小相电压故障相判别模块判断是否成立，若成立，则对应的相为故障相；若不成立，判断是否成立，若成立，则对应的相为故障相；若不成立，判断系统中性点运行方式，若中性点不接地，则对应的相的滞后相为故障相；若中性点经消弧线圈过补偿，则对应的相的超前相为故障相；若中性点经消弧线圈欠补偿，则对应的相的滞后相为故障相。优选的，故障相判别模块用于判断中性点经消弧线圈过补偿或中性点经消弧线圈欠补偿的过程包括：获取小电流接地系统投入使用的消弧线圈电感参数、电缆线路长度和架空线长度，计算小电流接地系统的配网线路零序电容之和，基于配网线路零序电容之和判断中性点的运行方式为中性点经消弧线圈过补偿或中性点经消弧线圈欠补偿。优选的，故障相判别模块用于基于配网线路零序电容之和判断中性点的运行方式为中性点经消弧线圈过补偿或中性点经消弧线圈欠补偿具体过程包括：基于配网线路零序电容之和计算补偿度；若补偿度大于零，则中性点的运行方式为中性点经消弧线圈过补偿；若补偿度小于零，则中性点的运行方式为中性点经消弧线圈欠补偿。优选的，故障相判别模块用于基于配网线路零序电容之和计算补偿度的计算公式为：其中，p为补偿度；C∑为配网线路零序电容之和，L为小电流接地系统投入使用的消弧线圈电感之和，ω为工频角频率。一种小电流接地系统单相接地故障选相设备，包括处理器以及存储器；所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述的一种小电流接地系统单相接地故障选相方法。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术实施例通过计算小电流接地系统正常运行时的相电压Uφ以及计算发生单相接地故障后小电流接地系统的三相电压值；基于最大相电压中间相电压最小相电压正常运行时的相电压Uφ以及中性点的运行方式，判断发生单相接地故障的故障相；本专利技术实施例适用于小电流接地系统各种中性点的运行方式，在中性点不接地、中性点经消弧线圈过补偿、中性点经消弧线圈欠补偿的情况下都能正确选择出故障相，且同样适用于金属性接地、经较高过渡电阻接地等情况，局限性小，适用性强；解决了现有技术中的小电流接地系统单相接地故障选相方法的局限性比较大，在部分情况下存在着单相接地故障选相错误的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种小电流接地系统单相接地故障选相方法、系统及设备的方法流程图。图2为本专利技术实施例提供的一种小电流接地系统单相接地故障选相方法、系统及设备的系统框架图。图3为本专利技术实施例提供的一种小电流接地系统单相接地故障选相方法、系统及设备的设备框架图。图4为本专利技术实施例提供的一种10kV配电线路模型的结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种小电流接地系统单相接地故障选相方法、系统及设备，用于解决现有技术中的小电流接地系统单相接地故障选相方法的局限性比较大，在部分情况下存在着单相接地故障选相错误的技术问题。为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小电流接地系统单相接地故障选相方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n计算小电流接地系统正常运行时的相电压U

【技术特征摘要】
1.一种小电流接地系统单相接地故障选相方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
计算小电流接地系统正常运行时的相电压Uφ；
判断小电流接地系统是否发生单相接地故障；若是，计算发生单相接地故障后小电流接地系统的三相电压值；
将三相电压值中的每一相电压值从大到小进行排序，得到最大相电压中间相电压以及最小相电压
判断是否成立，若成立，则对应的相为故障相；若不成立，判断是否成立，若成立，则对应的相为故障相；若不成立，判断系统中性点运行方式，若中性点不接地，则对应的相的滞后相为故障相；若中性点经消弧线圈过补偿，则对应的相的超前相为故障相；若中性点经消弧线圈欠补偿，则对应的相的滞后相为故障相。


2.根据权利要求1所述的一种小电流接地系统单相接地故障选相方法，其特征在于，判断中性点经消弧线圈过补偿或中性点经消弧线圈欠补偿的具体过程为：
获取小电流接地系统投入使用的消弧线圈电感、电缆线路长度和架空线长度，计算小电流接地系统的配网线路零序电容之和，基于配网线路零序电容之和判断中性点的运行方式为中性点经消弧线圈过补偿或中性点经消弧线圈欠补偿。


3.根据权利要求2所述的一种小电流接地系统单相接地故障选相方法，其特征在于，基于配网线路零序电容之和判断中性点的运行方式为中性点经消弧线圈过补偿或中性点经消弧线圈欠补偿具体过程为：
基于配网线路零序电容之和计算补偿度；
若补偿度大于零，则中性点的运行方式为中性点经消弧线圈过补偿；若补偿度小于零，则中性点的运行方式为中性点经消弧线圈欠补偿。


4.根据权利要求3所述的一种小电流接地系统单相接地故障选相方法，其特征在于，基于配网线路零序电容之和计算补偿度的计算公式为：



其中，p为补偿度；C∑为配网线路零序电容之和，L为小电流接地系统投入使用的消弧线圈电感之和，ω为工频角频率。


5.根据权利要求1所述的一种小电流接地系统单相接地故障选相方法，其特征在于，计算小电流接地系统正常运行时的相电压Uφ的具体公式为：



其中，ω为工频角频率，T为周期，t为采样时间。


6.一种小电流接地系统单相接地故障选相系统，其特征在于，包括正常电压计算模块、故障电压计算模块、排序模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琨，黄明辉，李一泉，邓旭阳，陈桥平，王育学，刘世丹，刘玮，屠卿瑞，王增超，焦邵麟，王峰，吴梓亮，索江镭，袁亮荣，谭乾，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：广东;44