适用于快速自动消弧线圈接地系统的选线方法技术方案

本发明专利技术为一种利用暂态零序电流识别故障线路的小电流接地选线新方法。针对目前消弧线圈智能化程度和动作速度的提高对选线难度的增加，在快速自动消弧线圈接地系统中，现有选线方案经常会发生误选线现象。本发明专利技术首先选出零序电流突变量最大的三条线路，然后在零序电流突变量积分取得极大或极小值时比较极性，从而选出故障线路。本发明专利技术拓宽了传统零序电流首半波的概念，给出的选线方法动作速度快。由于判据中只用到暂态零序电流量，因此不受ＰＴ异常情况的影响，且对现有变电站中选线方案进行更新时不需对一次系统进行改造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种配电网变电站小电流接地选线方法，特别适用于中性点经自动快速跟踪消弧线圈接地系统。属于电力自动化

技术介绍
我国3kV～35kV中压电网的接地方式大部分采用小电流接地方式，目前随着配电网中电缆线路的增加，系统的电容电流急剧增加，许多地区已超过国家规定的标准，使得系统中性点必须采用经消弧线圈接地方式。为了能快速恢复瞬时性单相接地故障，国内逐步研究出自动跟踪消弧线圈，且消弧线圈的智能化和动作速度得到不断提高。对于中性点经自动跟踪消弧线圈接地系统，其故障选线技术是目前保护中的难点。现在一般采用零序电流五次谐波判别法来选线。实际系统中，五次谐波含量很小，在原理上也存在一定的缺陷，所以其选线准确率比较低，一般不超过70％。因此，提高经消弧线圈接地系统的选线准确率，是目前配电网中急需解决的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的小电流接地选线方法，它的选线原理简单，所需费用低，不受电压互感器异常情况的影响，完全适用于配电网中经自动快速消弧线圈接地系统。为了实现上述目的，本专利技术是采取以下的技术方案来实现的 ，包括选出零序电流突变量最大的三条线路，然后观察其中变化最大的线路，在其零序电流突变量的积分取得极大或极小值时，比较这三条线路对应积分值相互之间的极性，从而得到选线结果。前述的，其特征是利用了零序电流首半波的故障数据进行故障选线。前述的，该方法适用于不接地系统、经消弧线圈直接接地系统或经自动跟踪消弧线圈接地系统。前述的，在零序电压和零序电压变化量大于各自的动作门槛时(1)分别计算各条出线的零序电流积分值Sk=Σj=1n[i0k·j-i0k·(j-N/2)]·Ts,]]>其中i0k·j为第k条线路零序电流的第j个采样点，j＝1表示故障后的第一个采样值，也可以是故障前的采样值，Ts为采样周期，根据故障后前面若干个故障数据，确定出绝对值最大的前三条线路，分别设为Sm1、Sm2和Sm3；(2)观察Sm1随着时间的变化情况，在故障后短时间内Sm1取得极大或极小值的时刻定义为t0，对应采样点为j＝n0，计算得到Smax1、Smax2和Smax3；(3)若Smax1、Smax2和Smax3中某一个的正负号与其余两个不同，对应该条线路判为故障线路；若Smax1、Smax2和Smax3的符号相同，则判为母线故障； (4)只有当Smax1、Smax2和Smax3的数值均大于某一定值门槛时，才认为数据是可信的，能可靠用于判断相互之间的极性，定值门槛可取为SZD＝10A·ms。为了充分利用故障后首半波内暂态零序电流的故障信息，提高选线的准确性和可靠性，采用群体比幅比相的多重判据。本专利技术的优点是，针对目前配电网经快速自动消弧线圈接地系统中选线准确率低的实际情况，提供了一种新的选线方法，拟大大提高选线准确性。并且，该选线方法不受电压互感器异常情况的影响，可以适用于任意方式的不直接接地系统。附图说明图1为本专利技术采用的选线流程图；图2为单相接地等效电路；图3为发生线路故障的零序电压波形图；图4为发生线路故障的零序电流波形图；图5为发生母线故障的零序电压波形图；图6为发生母线故障的零序电流波形图。具体实施例方式如图1-6所示的本专利技术，其工作原理如下根据参考文献的分析，小电流系统经消弧线圈接地时，接地电流由基波电流和暂态电流组成，且暂态电流远大于稳态电流。流过故障线路的暂态零序电流iD由暂态电容电流iC和暂态电感电流iL两部分叠加而成。iD＝iC+iL由于消弧线圈的电感较大，其中电流不能发生突变。在故障发生后的很短一段时间内，暂态电容电流iC远远大于暂态电感电流iL，在故障后短时间内通过暂态零序电流来判断故障时，消弧线圈的影响可以忽略不计。通过对中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障暂态电流的分析，接地导线中暂态零序电流峰值比正常线路中暂态零序电流值大许多；在故障后的长时间内，故障线路和非故障线路中暂态零序电流的方向是不确定的，由于消弧线圈中电流不能突变，必须要经过一个暂态过程，在这个暂态过程里，相当于消弧线圈不起作用，完全可以利用暂态零序电流的方向来构成判据，这个暂态过程的时间为故障后的首半波。需要说明的是，这里的“首半波”不是传统意义上的首半个工频周波，而是指从发生故障到零序电流采样值由正变负(或由负变正)的这一段时间。随着消弧线圈快速动作的提高，“首半波”的时间也变得越来越短。不管“首半波”的时间的长短，在该时间段内，故障线路首端的零序电流数值上约等于系统非故障线路全部电容电流的总和，其方向为线路指向母线，而非故障线路中零序电流的方向为母线流向线路。本专利技术用现场2个变电站的故障录波数据进行验证。这两个变电站均采用中性点经自动调谐消弧线圈接地方式，母线出线总数在10条以上，且大多数为电缆架空线混和线路。两个变电站共记录7组永久性接地故障数据，包括6组线路故障和1组母线故障，前三组数据采样频率为15.75kHz，后四组为31.5kHz。验证结果见表格1，从表格可见，该方法具有很高的选线准确性。表1选线方法的验证结果 上述实施例不以任何方式限定本专利技术，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
适用于快速自动消弧线圈接地系统的选线新方法，包括选出零序电流突变量最大的三条线路，然后观察其中变化最大的线路，在其零序电流突变量的积分取得极大或极小值时，比较这三条线路对应积分值相互之间的极性，从而得到选线结果。

【技术特征摘要】
1.适用于快速自动消弧线圈接地系统的选线新方法，包括选出零序电流突变量最大的三条线路，然后观察其中变化最大的线路，在其零序电流突变量的积分取得极大或极小值时，比较这三条线路对应积分值相互之间的极性，从而得到选线结果。2.根据权利要求1所述的适用于快速自动消弧线圈接地系统的选线新方法，其特征是利用了零序电流首半波的故障数据进行故障选线。3.根据权利要求1所述的适用于快速自动消弧线圈接地系统的选线新方法，该方法适用于不接地系统、经消弧线圈直接接地系统或经自动跟踪消弧线圈接地系统。4.根据权利要求1所述的适用于快速自动消弧线圈接地系统的选线新方法，在零序电压和零序电压变化量大于各自的动作门槛时(1)分别计算各条出线的零序电流积分值Sk=Σj=1n[i0k·j-j0k·(j-N/2...

【专利技术属性】
技术研发人员：许庆强，
申请(专利权)人：江苏省电力试验研究院有限公司，江苏方天电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]