本发明专利技术提出一种配电网单相接地故障主动处置方法。由接地变压器和单相反馈变压器组成接地故障主动处置装置，提出配电网单相接地故障主动处置方法对故障进行分类处理。利用主动处置装置输出的零序电流和系统中性点电压计算主动处置装置的等效零序导纳，并根据等效零序导纳的相角来评估故障点残流大小，若故障点残流较大，则将系统中性点经开关接地，进一步增大故障点电流，促使继电保护设备动作，隔离故障点；若故障点残流较小，则恢复接地故障主动处置装置的故障抑制状态。解决了柔性消弧装置成本高，传统消弧柜在故障相误选时易产生冲击过电流，常规电压消弧方法受线路阻抗压降变化影响大等问题，实现了配电网单相接地故障的可靠消弧和快速隔离。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统故障处置的，尤其涉及一种配电网单相接地故障主动处置方法。
技术介绍
1、配电网结构复杂，单相接地故障为配电线路的主要故障，接地电弧常常引起森林火灾和电气设备损坏，单相接地故障发展成相间短路故障后，将引发停电。通过改变配电网中性点接地方式，如改为系统中性点直接接地或者小电阻接地，可在发生单相接地故障后快速隔离接地故障点，但首先高阻接地故障时，该方式也可能失效，另外瞬时性接地故障也将停电，供电可靠性较差。也可采用系统中性点不接地方式，瞬时性故障将自行消除，但接地电弧存在引发森林火灾的风险。因此，我国配电网中性点常采用经消弧线圈接地的方式，其通过补偿故障点容性电流，可熄灭大多数接地电弧，但随着接地故障电流中谐波和有功分量的增加，消弧线圈抑制接地电弧的效果有所降低，而且其难以抑制间歇性电弧接地故障。
2、配电网中另一种常用的接地故障消弧装置为消弧柜（接地故障转移装置），其通过接地开关将故障相电压抑制为零，防止接地电弧重燃。但故障相误选时其将导致相间短路，扩大故障影响；且线路阻抗压降较大时，对故障点电流的补偿作用不明显。消弧线圈可归为电流消弧法，消弧柜则可归为电压消弧法。针对消弧线圈和消弧柜存在的问题，出现了柔性（有源）消弧装置，其采用电力电子逆变器作为消弧装置，可应用电流消弧法，也可应用电压消弧法，但应用电流消弧法时接地故障电流的大小评估困难，应用电压消弧法时受线路阻抗压降影响较大的问题仍未得到有效解决，而且柔性消弧装置的成本相对较高，柔性消弧装置和消弧柜需要给定控制目标，可归为主动型消弧装置。
3、因此，本专利技术提出由接地变压器和单相反馈变压器组成接地故障主动处置装置，免去电力电子元件的投入，降低装置的成本，控制更为便捷；因接地变压器和单相反馈变压器内阻抗的作用，故障相误选产生过电流的概率较小。另外，提出故障点残流的评估和快速处置方法，实现接地故障电弧的可靠抑制和永久性接地故障的快速隔离，保障配电网供电的安全与稳定。
技术实现思路
1、为了弥补现有技术的空白和不足，本专利技术提出一种配电网单相接地故障主动处置方法。由接地变压器和单相反馈变压器组成接地故障主动处置装置，提出配电网单相接地故障主动处置方法对故障进行分类处理。利用主动处置装置输出的零序电流和系统中性点电压计算主动处置装置的等效零序导纳，并根据等效零序导纳的相角来评估故障点残流大小，若故障点残流较大，则将系统中性点经开关接地，进一步增大故障点电流，促使继电保护设备动作，隔离故障点；若故障点残流较小，则恢复接地故障主动处置装置的故障抑制状态。解决了柔性消弧装置成本高，传统消弧柜在故障相误选时易产生冲击过电流，常规电压消弧方法受线路阻抗压降变化影响大等问题，实现了配电网单相接地故障的可靠消弧和快速隔离。
2、本专利技术具体采用以下技术方案：
3、一种配电网单相接地故障主动处置方法，流程如图1所示，其特征在于，包括以下步骤：
4、步骤s1：配电网单相接地故障发生后，进行接地故障选相，并利用接地故障主动处置装置调控系统中性点电压，将故障相电压抑制至零，使得接地故障点电弧熄灭；
5、步骤s2：接地故障抑制一段时间后，通过调整接地故障主动处置装置的挡位逐渐减小系统中性点电压，并利用接地故障状态辨识技术确定故障为瞬时性接地故障还是永久性接地故障；
6、步骤s3：若为瞬时性接地故障，则退出接地故障主动处置装置；
7、步骤s4：若为永久性接地故障，则利用电弧故障识别技术进一步辨识故障为电弧接地故障还是电阻接地故障；
8、步骤s5：若为永久性电弧接地故障，则恢复接地故障主动处置装置的消弧状态，将故障相电压抑制至零，再利用选段装置隔离故障区段；
9、步骤s6：若为永久性电阻接地故障，则利用故障点残流评估及处置方法隔离接地故障点。
10、进一步地，所述的接地故障主动处置装置由接地变压器和单相反馈变压器组成。单相反馈变压器一次绕组和二次绕组的变比为1，其中二次绕组有多个分档抽头；单相反馈变压器一次绕组的一端接于接地变压器引出的中性点，另一端通过开关接于单相接地故障相；单相反馈变压器二次绕组的一端接于接地变压器引出的中性点，另一端与大地连接。
11、进一步地，所述的故障点残流评估及处置方法，由故障抑制期间接地故障主动处置装置输出的零序电流和系统中性点电压的比值，计算主动处置装置的等效零序导纳。并根据主动处置装置等效零序导纳的相角来评估故障点残流大小，若等效零序导纳相角小于设定阈值，则判定故障点残流较大，此时将接地故障主动处置装置退出运行，并将系统中性点经开关接地，进一步增大故障点电流，促使继电保护设备动作，隔离故障点；若等效零序导纳的相角大于设定阈值，则判定故障点残流较小，并恢复接地故障主动处置装置的消弧状态，将故障相电压抑制至零，待利用接地故障选段装置选出和隔离故障区段后，再将接地故障主动处置装置退出运行。
12、与现有技术相比，本专利技术及其优选方案具有以下有益效果：
13、本专利技术的故障主动处置装置由接地变压器和单相反馈变压器组成，相对于系统中性点经接地变压器低压侧电源反馈的方式，本专利技术的反馈电源取自相电压和系统中性点电压，计及接地变压器的阻抗，故障点电压的抑制精度更高。相对于柔性消弧装置，免去了电力电子元件的投入，成本较低。而相对于消弧柜，因接地变压器和单相反馈变压器内阻抗的存在，在故障相误选时产生的冲击电流较小。相对于消弧线圈，该结构采用电压消弧原理，可有效抑制间歇性电弧接地故障。
14、本专利技术提出故障点残流评估及处置方法，根据主动处置装置等效零序导纳的相角来评估故障点残流大小，为故障点残流的评估提供解决方法，填补了故障点残流评估方法的空白。另外在永久性电阻接地故障的残流较大时，主动增大故障点电流，与现有技术相比，具有更快的故障点隔离速度。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种配电网单相接地故障主动处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的接地故障主动处置装置，其特征在于：接地故障主动处置装置由接地变压器和单相反馈变压器组成。单相反馈变压器一次绕组和二次绕组的变比为1，其中二次绕组有多个分档抽头；单相反馈变压器一次绕组的一端接于接地变压器引出的中性点，另一端通过开关接于单相接地故障相；单相反馈变压器二次绕组的一端接于接地变压器引出的中性点，另一端与大地连接。
3.根据权利要求1所述的故障点残流评估及处置方法，其特征在于：由故障抑制期间接地故障主动处置装置输出的零序电流和系统中性点电压的比值，计算主动处置装置的等效零序导纳。并根据主动处置装置等效零序导纳的相角来评估故障点残流大小，若等效零序导纳相角小于设定阈值，则判定故障点残流较大，此时将接地故障主动处置装置退出运行，并将系统中性点经开关接地，进一步增大故障点电流，促使继电保护设备动作，隔离故障点；若等效零序导纳的相角大于设定阈值，则判定故障点残流较小，并恢复接地故障主动处置装置的消弧状态，将故障相电压抑制至零，待利用接地故障选段装置选出和隔离故障区段后，再将接地故障主动处置装置退出运行。
...
【技术特征摘要】
1.一种配电网单相接地故障主动处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的接地故障主动处置装置，其特征在于：接地故障主动处置装置由接地变压器和单相反馈变压器组成。单相反馈变压器一次绕组和二次绕组的变比为1，其中二次绕组有多个分档抽头；单相反馈变压器一次绕组的一端接于接地变压器引出的中性点，另一端通过开关接于单相接地故障相；单相反馈变压器二次绕组的一端接于接地变压器引出的中性点，另一端与大地连接。
3.根据权利要求1所述的故障点残流评估及处置方法，其特征在于：由故障抑制期...
【专利技术属性】
技术研发人员：游建章，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。