一种自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟系统和方法，所述系统包括：故障模拟装置，通过远程控制装置控制多个开关模拟间歇性电弧接地故障的发生与消失；数据检测装置，检测故障模拟装置模拟间歇性电弧接地故障发生时所产生的零序电压、相电流信号，根据间歇性电弧中的暂态频率对零序电压、相电流信号进行滤波处理，得到相应的暂态量后进行接地故障判别；故障处理装置，用于采用并联的小电阻接地装置和消弧线圈接地装置对间歇性电弧接地故障进行处理。本发明专利技术模拟间歇性电弧接地故障，通过电力系统单相接地故障的自动检测方法确定故障并采用处理间歇性电弧接地故障的逻辑方法对故障进行解决。地故障的逻辑方法对故障进行解决。地故障的逻辑方法对故障进行解决。

【技术实现步骤摘要】
一种自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟系统和方法


[0001]本专利技术属于电力系统接地故障
，涉及一种自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟系统和方法。

技术介绍

[0002]随着经济社会的飞速发展以及国家电网质量的不断提高，对于电力系统工作过程中的可靠性、经济型的要求进一步加强，其中一项重要解决措施就是减少配电网故障的发生。在经济增长的支持下，近些年来，我国电力系统发展越来越迅猛，全国各地对电缆线路的使用率逐渐升高，但也会伴随着故障次数的增多。
[0003]接地故障在地下线缆电路中出现时，通常会随同出现电弧，其特点为重复性的熄灭和重燃，在电流到达工频零点那一时刻会导致电弧临时性的熄灭，当相电压再次升高时，电弧还会发生重燃现象。想要完全把电弧熄灭的难度比较大，而且对于间歇性电弧接地故障来说，发生故障时所产生的电压会超过正常运行时电压的2倍左右，这种强度的过电压线路上的绝缘介质很容易会被击穿，从而造成线路上道闸的受损、其他器件的损坏变形，也可能会引发火灾。
[0004]目前针对间歇性电弧接地故障通过采用人工检测并处理的方式，该方式耗费人力、物力，同时采用人工检测并处理的方式容易造成疏漏，且工作人员安全难以保障。因而，需要研究一种可以自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟系统，通过整个过程的模拟进行，进一步完善实际工作中对突发性故障的处理机制，加强配电网线路处理接地故障的能力。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟系统和方法，模拟间歇性电弧接地故障，通过检测间歇性接地故障发生时所产生的零序电压、相电流信号，根据间歇性电弧中的暂态频率对零序电压、相电流信号进行滤波处理，得到相应的暂态量后进行接地故障判别，并采用并联的小电阻接地装置和消弧线圈接地装置对间歇性接地故障进行处理。
[0006]为了实现上述目标，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟系统，所述模拟系统包括故障模拟装置、故障处理装置和数据检测装置；
[0008]所述故障模拟装置，用于控制多个开关模拟间歇性接地故障的发生与消失；
[0009]所述数据检测装置，用于检测故障模拟装置模拟间歇性电弧接地故障发生时所产生的零序电压、相电流信号和间歇性电弧，并根据间歇性电弧中的暂态分量对零序电压、相电流信号进行滤波处理，得到相应的暂态量后进行接地故障判别；
[0010]所述故障处理装置，用于当数据检测装置判别出间歇性电弧接地故障时，采用并联的小电阻接地装置和消弧线圈接地装置对间歇性电弧接地故障进行处理。
[0011]本专利技术进一步包括以下优选方案：
[0012]优选地，所述故障模拟装置包括隔离开关、控制开关、接地开关、保护电阻、接地故障装置和远程控制装置；
[0013]所述保护电阻的首端与控制开关的尾端连接；
[0014]所述接地故障装置一端接地，另一端与保护电阻的尾端连接；
[0015]所述控制开关的首端与隔离开关的尾端和接地开关的首端连接；
[0016]所述接地开关的尾端接地，隔离开关的首端连接数据监测装置；
[0017]所述远程控制装置控制隔离开关、控制开关和接地开关的开启与闭合，以模拟间歇性电弧接地故障的发生与消失。
[0018]优选地，在模拟系统运行前，故障模拟装置中的开关状态为：
[0019]隔离开关处于断开状态，控制开关处于断开状态，接地开关处于闭合状态，使隔离开关的尾端接地。
[0020]优选地，所述故障模拟装置中，当准备模拟间歇性电弧接地故障时，远程控制装置作为初始动作装置控制隔离开关闭合，控制控制开关闭合，控制接地开关断开，以模拟间歇性电弧接地故障进程；
[0021]当模拟间歇性电弧接地故障进程完成后，远程控制装置控制使隔离开关断开，控制控制开关断开，控制接地开关闭合。
[0022]优选地，所述故障处理装置中，小电阻接地装置的小电阻阻值在15
‑
25Ω之间。
[0023]本专利技术还提供一种自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟方法，包括以下步骤：
[0024]步骤1、控制多个开关模拟间歇性接地故障的发生与消失；
[0025]步骤2、检测模拟间歇性电弧接地故障发生时所产生的零序电压、相电流信号和间歇性电弧，并根据间歇性电弧中的暂态分量对零序电压、相电流信号进行滤波处理，得到相应的暂态量后进行接地故障判别，当判别出间歇性电弧接地故障时采用并联的小电阻接地装置和消弧线圈接地装置对间歇性电弧接地故障进行处理。
[0026]优选地，步骤2所述检测模拟间歇性电弧接地故障发生时所产生的零序电压、相电流信号和间歇性电弧，并根据间歇性电弧中的暂态分量对零序电压、相电流信号进行滤波处理，得到相应的暂态量后进行接地故障判别，具体包括：
[0027]步骤21、实时检测模拟间歇性电弧接地故障发生时所产生的零序电压、相电流信号和间歇性电弧
[0028]步骤22、设置滤波器频率为AHz；
[0029]AHz为间歇性电弧中的暂态分量中的频率，此频率为经过带通滤波器后暂态分量中所包含的频率；
[0030]步骤23、滤波器对零序电压、相电流信号进行过滤，经过滤波器的相电流只包含出现在间歇性电弧接地故障中的暂态量，经过滤波器的零序电压只包含出现在间歇性电弧接地故障中的暂态量；
[0031]将经滤波器处理后在频率点i的零序电压暂态量幅值记作为U
mi
，相角记作为ω
i
，i＝1,2,..k，k为频率点数量；
[0032]将经滤波器处理后在频率点i的相电流暂态量幅值记作为I
mj
，相角记作为ω
’
j
；
[0033]步骤24、取y＝c＝j＝i＝1,2,..k，对频率点i对应的相电流暂态量与零序电压暂态量进行计算和对比；
[0034]步骤25、根据步骤24的计算和对比结果判别间歇性电弧接地故障，当判别出间歇性电弧接地故障时，发送确定为间歇性电弧接地故障的信号。
[0035]优选地，步骤24中，取y＝c＝j＝i＝1,2,..k，对频率点i对应的相电流暂态量与零序电压暂态量进行如下计算和对比：
[0036]计算相电流暂态量与零序电压暂态量的相角之差ω
c
，ω
c
＝ω
’
j
‑
ω
I
,；
[0037]将零序电压暂态量幅值U
mi
与其预设幅值U
’
mi
对比；
[0038]将电流暂态量幅值I
mj
与其预设幅值I
’
mj
对比；
[0039]将所述相角之差ω
c
与其预设数值ω
y
对比。
[0040]优选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟系统，其特征在于：所述模拟系统(1)包括故障模拟装置(2)、故障处理装置(3)和数据检测装置(4)；所述故障模拟装置(2)，用于控制多个开关模拟间歇性接地故障的发生与消失；所述数据检测装置(4)，用于检测故障模拟装置(2)模拟间歇性电弧接地故障发生时所产生的零序电压、相电流信号和间歇性电弧，并根据间歇性电弧中的暂态分量对零序电压、相电流信号进行滤波处理，得到相应的暂态量后进行接地故障判别；所述故障处理装置(3)，用于当数据检测装置(4)判别出间歇性电弧接地故障时，采用并联的小电阻接地装置和消弧线圈接地装置对间歇性电弧接地故障进行处理。2.根据权利要求1所述的一种自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟系统，其特征在于：所述故障模拟装置(2)包括隔离开关(S1)、控制开关(S2)、接地开关(S3)、保护电阻(R1)、接地故障装置(5)和远程控制装置(6)；所述保护电阻(R1)的首端与控制开关(S2)的尾端连接；所述接地故障装置(5)一端接地，另一端与保护电阻(R1)的尾端连接；所述控制开关(S2)的首端与隔离开关(S1)的尾端和接地开关(S3)的首端连接；所述接地开关(S3)的尾端接地，隔离开关(S1)的首端连接数据监测装置；所述远程控制装置(6)控制隔离开关(S1)、控制开关(S2)和接地开关(S3)的开启与闭合，以模拟间歇性电弧接地故障的发生与消失。3.根据权利要求2所述的一种自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟系统，其特征在于：在模拟系统(1)运行前，故障模拟装置(2)中的开关状态为：隔离开关(S1)处于断开状态，控制开关(S2)处于断开状态，接地开关(S3)处于闭合状态，使隔离开关(S1)的尾端接地。4.根据权利要求2所述的一种自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟系统，其特征在于：所述故障模拟装置(2)中，当准备模拟间歇性电弧接地故障时，远程控制装置(6)作为初始动作装置控制隔离开关(S1)闭合，控制控制开关(S2)闭合，控制接地开关(S3)断开，以模拟间歇性电弧接地故障进程；当模拟间歇性电弧接地故障进程完成后，远程控制装置(6)控制使隔离开关(S1)断开，控制控制开关(S2)断开，控制接地开关(S3)闭合。5.根据权利要求1所述的一种自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟系统，其特征在于：所述故障处理装置(3)中，小电阻接地装置的小电阻阻值在15
‑
25Ω之间。6.一种自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1、控制多个开关模拟间歇性接地故障的发生与消失；步骤2、检测模拟间歇性电弧接地故障发生时所产生的零序电压、相电流信号和间歇性电弧，并根据间歇性电弧中的暂态分量对零序电压、相电流信号进行滤波处理，得到相应的暂态量后进行接地故障判别，当判别出间歇性电弧接地故障时采用并联的小电阻接地装置
和消弧线圈接地装置对间歇性电弧接地故障进行处理。7.根据权利要求6所述的自动检测并处理间歇性电弧接地故障的模拟方法，其特征在于：步骤2所述检测模拟间歇性电弧接地故障发生时所产生的零序电压、相电流信号和间歇性电弧，并根据间歇性电弧中的暂态分量对零序电压、相电流信号进行滤波处理，得到相应的暂态量后进行接地故障判别，具体包括：步骤21、实时检测模拟间歇性电弧接地故障发生时所产生的零序电压、相电流信号和间歇...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冠华，刘志帅，李雁，徐凯，杨云龙，黄钢，韩洪刚，崔巨勇，王帅，金鑫，王雅楠，黄珂，赵振威，李佳奇，
申请(专利权)人：辽宁拓新电力电子有限公司，
类型：发明
国别省市：