一种基于阻抗三角型高压架空线单相高阻接地判据方法技术

本申请公开了电力控制与保护技术领域的公开了一种基于阻抗三角型高压架空线单相高阻接地判据方法，包括如下技术步骤：第一步：构建基准阻抗三角形；第二步：判断输电线路高阻接地故障，以及判断高阻接地性质；第三步：构建故障态阻抗三角形，第四步：求解故障距离。本发明专利技术相对与借助简单仪器设备，靠人工巡线查找的判断方法相比，根据故障态阻抗三角形的阻抗平衡点落在安全区域外时，判断为高阻接地，否则线路未发生高阻接地故障，提高了单相高阻接地故障判断灵敏度和可靠识别性。故障判断灵敏度和可靠识别性。故障判断灵敏度和可靠识别性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于阻抗三角型高压架空线单相高阻接地判据方法


[0001]本申请涉及电力控制与保护的
，尤其是涉及一种基于阻抗三角型高压架空线单相高阻接地判据方法。

技术介绍

[0002]目前我国中压配电网（6
‑
35kV）存在各种接地故障，如单相接地、低阻接地及高阻接地等。高阻接地故障引起的电压、电流突变量小，增加了检测难度，常规保护无法可靠动作。一旦发生高阻接地故障，可能会导致电力系统出现更大的事故，威胁到电力系统的安全稳定运行。中压架空输电线路特点是距离较长，多数位于山区等交通不便的地带，而且故障多发生在雨雪大风等恶劣天气中，这就导致人工巡线查找故障十分困难，费时费力。如果可以迅速、准确地找出故障点，尽快采取措施恢复供电，就可以减少经济损失。因此，本专利技术主要为中低压架空输电线路发生单相高阻接地故障后进行迅速准确的故障判断提供一种解决方法。
[0003]现阶段对于高阻单相接地故障的判断存在一定的技术难度，现有方法多数是借助简单仪器设备，靠人工巡线查找，费时费力，准确判断有限，针对上述中的相关技术，本申请提供一种基于阻抗三角型高压架空线单相高阻接地判据方法。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种基于阻抗三角型高压架空线单相高阻接地判据方法，通过解决中压配网（6
‑
35kV）架空线发生单相高阻接地时，故障线路停电后快速准确给出判断的问题。
[0005]本申请提供一种基于阻抗三角型高压架空线单相高阻接地判据方法，采用如下的技术方案：包括如下技术步骤：第一步：测量现有的三个输电线路中线路A、线路B和线路C的三相等效阻抗，根据测量的三相等效阻抗构建基准阻抗三角形；第二步：对发生故障的输电线路进行测量，先判断输电线路哪相发生高阻接地故障，再判断高阻接地性质；第三步：根据上述第二步中测量和判断的结果，测试疑似故障相的线路阻抗，构建故障态阻抗三角形，给出判断公式；第四步：根据第三步中的障态阻抗三角形与第一步中的基准阻抗三角形，以及公式，求解故障距离。
[0006]可选的，所述第一步中测量现有的三个输电线路中线路A、线路B和线路C的三相等效阻抗方法如下：构建时是基于现有三个输电线路，线路A、线路B和线路C中的等效阻抗是相等的，Z1为A相线路等效阻抗，Z2为B相线路等效阻抗，Z3为C相线路等效阻抗，Z0是接入变压器各相等效输入阻抗；通过采用上述技术方案，根据欧姆定律，将信号源分别接入AB、BC、CA，
得到方程组（1）；其中，
İ1、
İ2、
İ3分别为AB、BC、CA回路电流。
[0007]可选的，为了克服测试的离散性，设定Z
p
为实测平均阻抗；，Z
m
为每相实测阻抗，则；通过采用上述技术方案，解方程组（1），得到结果如下：其中，∣Z
m
∣是阻抗Z
m
的模值，是其幅角。
[0008]可选的，以X为实轴，Y为虚轴，OXY构成一个复平面，以线路A相阻抗为参考，将线路B相阻抗顺时旋转120
°
，即幅角为，线路C相阻抗顺时旋转240
°
，即幅角为，得到（3）式；其中，∣Zm∣是阻抗Zm的模值，是其幅角；在OXY复平面构建一个基准阻抗三角形，以O为阻抗平衡点，根据实际架空线路特点，构建一个以O点为圆心，以r为半径的安全区域，称r为安全半径，r为设定门限值。
[0009]可选的，所述第二步骤中高阻接地性质分为容性高阻接地或阻性高阻接地。
[0010]可选的，对于线路故障的判断测试为，将线路A相、线路B相、线路C相短路，再注入为固定幅值电压V，以及固定频率f的测试信号，测试信号另一端接地，监测三相电流中的有效值，其中有效值最大的一条线路疑似故障相；其次，测试信号幅值电压保持不变，改变频率f的数值，再监测疑似故障相电流，若电流增大则为容性阻抗，；否则为阻性阻抗，，其中，Z
L
为线路阻抗，R为线路等效电阻，X
C
为线路等效容抗，且，其中C为线路等效
电容，f为输入信号的频率。
[0011]通过采用上述技术方案，利用两组不同频率下f测试信号测量的ZL的比较，当两者接近时为阻性阻抗，当两者相差较大时为容性阻抗。其意义为巡检人员查找故障类型提供参考，能够对于三个线路（线路A、线路B和线路C）中的故障进行判断以及故障相性的判断，其意义为巡检人员查找故障类型提供参考。
[0012]可选的，所述第三步中故障态阻抗三角形的建立方法如下：给C相加测试信号，幅值为固定幅值电压V，以及固定频率f的测试信号，让A、B相并联接地，根据欧姆定律得到，其中，Z
m
为每相实测阻抗，
İ4是故障相电流，为施加信号源的幅值，为故障相线路的等效阻抗，Z0为变压器等效输入阻抗，为故障相的阻抗；其次，将顺时针旋转240
°
，得到，其中Z
´
C
是故障相阻抗，为240
°
时的幅角；由Z
A
、Z
B
、Z
´
C
构建故障态阻抗三角形
△
ABC
´
。
[0013]通过采用上述技术方案，若某相发生高阻接地时，新构成的故障态阻抗三角形，其阻抗平衡点会发生偏移。当故障态阻抗三角形的阻抗平衡点落在安全区域外时，判断为高阻接地，否则线路未发生高阻接地故障。
[0014]可选的，第三步中根据故障态阻抗三角形
△
ABC
´
，给出判断公式为：所述
△
ABC
´
的阻抗平衡点为H，，称为故障距离，以及r为安全半径；。
[0015]可选的，所述第四部中求解故障距离的方法如下：H为
△
ABC
´
的故障态阻抗平衡点，H点的坐标为（X
H
，Y
H
），则其中（X1，Y1）为线路A在基准阻抗三角形H的坐标点，（X2，Y2）线路B在基准阻抗三角形H的坐标点，为线路C
´
在基准阻抗三角形H的坐标点；据阻抗平衡点的特点，取，求解上式得到H点的坐标为（X
H
，Y
H
），则。
[0016]通过采用上述技术方案，能够计算出故障点的精确定位，提高了单相高阻接地故障判断灵敏度和可靠识别性。
[0017]综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：本专利技术相对与借助简单仪器设备，靠人工巡线查找的判断方法相比，根据故障态阻抗三角形的阻抗平衡点落在安全区域外时，判断为高阻接地，否则线路未发生高阻接地故障，提高了单相高阻接地故障判断灵敏度和可靠识别性。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于阻抗三角型高压架空线单相高阻接地判据方法，其特征在于：包括如下技术步骤：第一步：测量现有的三个输电线路中线路A、线路B和线路C的三相等效阻抗，根据测量的三相等效阻抗构建基准阻抗三角形；第二步：对发生故障的输电线路进行测量，先判断输电线路哪相发生高阻接地故障，再判断高阻接地性质；第三步：根据上述第二步中测量和判断的结果，测试疑似故障相的线路阻抗，构建故障态阻抗三角形，给出判断公式；第四步：根据第三步中的障态阻抗三角形与第一步中的基准阻抗三角形，以及公式，求解故障距离。2.根据权利要求1所述的一种基于阻抗三角型高压架空线单相高阻接地判据方法，其特征在于：所述第一步中测量现有的三个输电线路中线路A、线路B和线路C的三相等效阻抗方法如下：构建时是基于现有三个输电线路，线路A、线路B和线路C中的等效阻抗是相等的，Z1为A相线路等效阻抗，Z2为B相线路等效阻抗，Z3为C相线路等效阻抗，Z0是接入变压器各相等效输入阻抗；根据欧姆定律，将信号源分别接入AB、BC、CA，得到方程组（1）；其中，
İ1、
İ2、
İ3分别为AB、BC、CA回路电流。3.根据权利要求2所述的一种基于阻抗三角型高压架空线单相高阻接地判据方法，其特征在于：为了克服测量现有的三个输电线路中线路A、线路B和线路C的三相等效阻抗测试的离散性，设定Z
p
为实测平均阻抗；，Z
m
为每相实测阻抗，则；解方程组（1），得到结果如下：其中，∣Z
m
∣是阻抗Z
m
的模值，是其幅角。4.根据权利要求3所述的一种基于阻抗三角型高压架空线单相高阻接地判据方法，其特征在于：以X为实轴，Y为虚轴，OXY构成一个复平面，以线路A相阻抗为参考，将线路B相阻
抗顺时旋转120
°
，即幅角为，线路C相阻抗顺时旋转240
°
，即幅角为，得到（3）式；其中，∣Z
m
∣是阻抗Z
m
的模值，是其幅角；在OXY复平面构建一个基准阻抗三角形，以O为阻抗平衡点，根据实际架空线路特点，构建一个以O点为圆心，以r为半径的安全区域，称r为安全半径，r为设定门限值。5.根据权利要求1所述的一种基于阻抗三角型高压架空线单相高阻接地判据方法，其特征在于：所述第二步骤中高阻接地性质分为容性高阻接地或阻性高阻接地。6.根据权利要求1或5中任意一项所述的一种基于阻抗三角型高压架空线单相高阻接地判据方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：严结实，郭琳云，刘吕娜，
申请(专利权)人：西安兴汇电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：