基于阻性電流通流唯一特性的配電網(wǎng)故障選線方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于阻性電流通流唯一特性的配電網(wǎng)故障選線方法。本發(fā)明方法首先測(cè)量配電網(wǎng)母線零序電壓和配電網(wǎng)各條饋線的零序電流，若配電網(wǎng)母線零序電壓幅值大于15％正常運(yùn)行時(shí)的配電網(wǎng)相電壓幅值，經(jīng)固定時(shí)間延時(shí)后投切并聯(lián)電阻，再次測(cè)量配電網(wǎng)母線零序電壓和配電網(wǎng)各條饋線的零序電流，分別計(jì)算配電網(wǎng)各條饋線的阻性電流，選取阻性電流幅值最大對(duì)應(yīng)的配電網(wǎng)饋線為故障饋線。本發(fā)明方法利用阻性電流唯一流過故障饋線這一特性實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障選線，選線結(jié)果不受過渡電阻、單相接地故障點(diǎn)位置、線路參數(shù)和線路長度的影響，選線原理簡單，選線結(jié)果正確可靠，實(shí)用性強(qiáng)。
【專利說明】
基于阻性電流通流唯一特性的配電網(wǎng)故障選線方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)配電網(wǎng)故障選線技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種基于阻性電 流通流唯一特性的配電網(wǎng)故障選線方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的配電網(wǎng)引出線發(fā)生單相故障后，消弧線圈提供的感性電 流補(bǔ)償了故障線接地點(diǎn)容性電流，故障線接地故障點(diǎn)電流很小，可能比非故障線路零序電 流還小，使得基于零序電流法的配電網(wǎng)故障選線方法(張帆、潘貞存和張慧芬等發(fā)表的《基 于零序電流暫態(tài)極大值的小電流接地選線新判據(jù)》)選線結(jié)果可靠性不足。由于消弧線圈補(bǔ) 償作用，故障線路零序電流不再滯后零序電壓90°，使得基于零序電流功率方向法(張利、楊 鵬和司東梅等發(fā)表的《基于零序功率方向的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)在線故障定位》和張利、楊以 涵和楊秀媛發(fā)表的《移動(dòng)式比相配電網(wǎng)接地故障定位研究》)不適用于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接 地的配電網(wǎng)引出線單相故障選線。林湘寧、高艷和劉沛等發(fā)表的《基于零序補(bǔ)償導(dǎo)納》的小 電流接地系統(tǒng)單相故障保護(hù)新方法》和申請(qǐng)?zhí)?01010260614.5發(fā)明專利"一種小電流接地 系統(tǒng)的接地保護(hù)方法"通過判斷零序補(bǔ)償導(dǎo)納幅值是否大于閥值和零序補(bǔ)償導(dǎo)納相角是否 滿足動(dòng)作條件進(jìn)行故障選線。該方法利用故障后線路零序?qū)Ъ{減去預(yù)先存儲(chǔ)的由單相接地 實(shí)驗(yàn)或線路參數(shù)計(jì)算得到的線路零序?qū)Ъ{來計(jì)算零序補(bǔ)償導(dǎo)納，由于運(yùn)行過程存在污染等 因素導(dǎo)致線路絕緣水平下降使得通過單相接地實(shí)驗(yàn)或線路參數(shù)計(jì)算得到的線路零序?qū)Ъ{ 不能真實(shí)反應(yīng)線路故障前一時(shí)刻線路的零序?qū)Ъ{，可能由于線路受污染程度嚴(yán)重導(dǎo)致線路 零序?qū)Ъ{發(fā)生較大變化，由此計(jì)算出的零序補(bǔ)償導(dǎo)納幅值和相角依然滿足選線條件導(dǎo)致保 護(hù)誤切除正常線路，因此該方法實(shí)用可靠性不高。申請(qǐng)?zhí)?00910230433.5發(fā)明專利"小電流 接地系統(tǒng)中一種新型故障選線方法"提出基于5次零序諧波電流法進(jìn)行故障選線，由于單相 接地故障后零序電流信號(hào)中的5次諧波分量過于小，靈敏度受到限制，該方法無法現(xiàn)場(chǎng)實(shí) 用。馬佳、余文輝和車偉揚(yáng)等發(fā)表的《基于改進(jìn)S注入法德新型樹狀配電網(wǎng)故障檢測(cè)裝置》和 桑在中、張慧芬和潘貞存等發(fā)表的《用注入法實(shí)現(xiàn)小電流接地系統(tǒng)單相接地選線保護(hù)》提出 利用S注入法進(jìn)行故障選線，該方法實(shí)用性較強(qiáng)，然而容易受接地電阻和線路分布電容的影 響。由于暫態(tài)過程短暫，受線路參數(shù)及過渡電阻等影響，利用暫態(tài)量算法故障選線（申請(qǐng)?zhí)?00114452.9發(fā)明專利"小電流接地系統(tǒng)接地保護(hù)方法"）還未到達(dá)實(shí)用化水平。嚴(yán)鳳、楊奇遜 和齊鄭等發(fā)表《基于行波理論的配電網(wǎng)故障定位方法的研究》和于盛楠、鮑海和楊以涵發(fā)表 《配電網(wǎng)線路故障定位的實(shí)用方法》提出利用行波理論實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)離線故障定位，已達(dá)到實(shí) 用化水平。但是實(shí)際應(yīng)用中有些用戶對(duì)供電可靠性很高，希望實(shí)現(xiàn)在線故障選線。行波法 (申請(qǐng)?zhí)?01010214355.2發(fā)明專利"小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線方法"）根據(jù)故障點(diǎn) 與監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間故障波頭一次往返時(shí)間估計(jì)故障距離。然而小電流接地系統(tǒng)中故障信號(hào)很 弱，故障波形的故障波頭難以識(shí)別，給行波法在線實(shí)用造成了困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種基于阻性電流通流唯一特 性的配電網(wǎng)故障選線方法。該方法利用阻性電流唯一流過故障饋線這一特性實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故 障選線，選線結(jié)果正確可靠，不受過渡電阻、單相接地故障點(diǎn)位置、線路參數(shù)和線路長度的 影響。
[0004] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] 基于阻性電流通流唯一特性的配電網(wǎng)故障選線方法，其特征在于，包括如下依序 步驟：
[0006] (1)測(cè)量配電網(wǎng)母線零序電壓代，若|代|>0.15卜|，則分別測(cè)量第1，2,…，n_l，n條 配電網(wǎng)饋線流過的零序電流4,尾，，..，iLi，其中，η為配電網(wǎng)饋線數(shù)目；4為配電 網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)的母線相電壓；
[0007] (2)經(jīng)固定時(shí)間Ts延時(shí)后，向電氣結(jié)構(gòu)上與消弧線圈并聯(lián)連接的并聯(lián)電阻R發(fā)送投 切命令，投切并聯(lián)電阻R，再次測(cè)量配電網(wǎng)母線零序電壓〇02，分別測(cè)量第1，2,…，n-l，n條配 電網(wǎng)饋線流過的零序電流Jt，危，...，jtf /1;其中，η為配電網(wǎng)饋線數(shù)目；
[0008] ( 3 )分別計(jì)算第1，2，…，η - 1，η條配電網(wǎng)饋線的阻性電流幅值
阻性電流幅值最大的配電網(wǎng)饋線為故障饋線;其中，η為配電網(wǎng)饋線數(shù)目。
[0009] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有以下積極成果：
[0010] 本發(fā)明方法利用阻性電流唯一流過故障饋線這一特性實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障選線，選線 結(jié)果正確可靠，不受過渡電阻、單相接地故障點(diǎn)位置、線路參數(shù)和線路長度的影響。
【附圖說明】
[0011] 圖1為應(yīng)用本發(fā)明方法的并聯(lián)電阻投切前的配電網(wǎng)單相接地故障零序序網(wǎng)圖。
[0012] 圖2為應(yīng)用本發(fā)明方法的并聯(lián)電阻投切后的配電網(wǎng)單相接地故障零序序網(wǎng)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面根據(jù)說明書附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)表述。
[0014] 圖1為應(yīng)用本發(fā)明方法的并聯(lián)電阻投切前的配電網(wǎng)單相接地故障零序序網(wǎng)圖。本 實(shí)施例以中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的配電網(wǎng)第η條饋線發(fā)生單相接地故障為例進(jìn)一步闡述本 發(fā)明技術(shù)方案。本實(shí)施首先測(cè)量配電網(wǎng)母線零序電壓印，若啤|>〇.15|匕|，則分別測(cè)量第1， 2,…，η-1，η條配電網(wǎng)饋線流過的零序電流私，乃2,4;其中，η為配電網(wǎng)饋線數(shù) 目；為配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)的母線相電壓。
[0015] 經(jīng)固定時(shí)間Ts延時(shí)后，向電氣結(jié)構(gòu)上與消弧線圈并聯(lián)連接的并聯(lián)電阻R發(fā)送投切 命令，投切并聯(lián)電阻R，圖2為應(yīng)用本發(fā)明方法的并聯(lián)電阻投切后的配電網(wǎng)單相接地故障零 序序網(wǎng)圖。再次測(cè)量配電網(wǎng)母線零序電壓分別測(cè)量第1，2,…，n-l，n條配電網(wǎng)饋線流過 的零序電流忍，4，…，4-,，4。
[0016]分別計(jì)算第1，2,…，n_l，n條配電網(wǎng)饋線的阻性電流幅值：
[0021 ] 其中，Yqi、Yq2、···、Υ〇η-ι分別為第1，2,…，n_l條配電網(wǎng)饋線的對(duì)地導(dǎo)納。
[0022]
[0023]其中，ω為電力系統(tǒng)角頻率;L為消弧線圈的電抗參數(shù)。
[0024]由式（1)可知，阻性電流不流過正常饋線，阻性電流會(huì)唯一流過故障饋線，且流過 故障饋線的阻性電流幅值只與并聯(lián)電阻R和配電網(wǎng)母線零序電壓Μ有關(guān)，與其他參數(shù)無關(guān)。 因此，本發(fā)明方法利用阻性電流唯一流過故障饋線這一特性實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障選線，選線結(jié) 果不受過渡電阻、單相接地故障點(diǎn)位置、線路參數(shù)和線路長度的影響，選線原理簡單，選線 結(jié)果正確可靠，實(shí)用性強(qiáng)。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任 何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于阻性電流通流唯一特性的配電網(wǎng)故障選線方法，包括如下依序步驟： ⑴測(cè)量配電網(wǎng)母線零序電壓1?，若咚|> 〇.]5|匕I，則分別測(cè)量第1，2,…，n-1，n條配電 網(wǎng)饋線流過的零序電流4, ...，4;其中，η為配電網(wǎng)饋線數(shù)目；仏為配電網(wǎng)正 常運(yùn)行時(shí)的母線相電壓； (2) 經(jīng)固定時(shí)間Ts延時(shí)后，向電氣結(jié)構(gòu)上與消弧線圈并聯(lián)連接的并聯(lián)電阻R發(fā)送投切命 令，投切并聯(lián)電阻R，再次測(cè)量配電網(wǎng)母線零序電壓乂 2，分別測(cè)量第1，2,…，n-l，n條配電網(wǎng) 饋線流過的零序電流4, ...，/?L，仏;其中，η為配電網(wǎng)饋線數(shù)目； (3) 分別計(jì)算第1，2,…，η-1，η條配電網(wǎng)饋線的阻性電流幅值:選取阻性電流幅值最大的配電 網(wǎng)饋線為故障饋線;其中，η為配電網(wǎng)饋線數(shù)目。
【文檔編號(hào)】G01R31/02GK105866608SQ201610166522
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】曾惠敏
【申請(qǐng)人】國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司