[实用新型]小电流接地系统中单相接地故障选线的检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统配电技术领域，特别涉及一种在6～66KV配电网采用中性点经消弧线圈接地的小电流接地系统中单向接地故障选线的检测系统。该系统可广泛用于发电厂、变电所及大型厂矿企业的供电系统作为线路和母线单相接地故障报警或用于单相接地保护跳闸。

背景技术

我国电力系统中性点接地方式有两种，即中性点直接接地方式和中性点不直接接地方式。110KV及以上电网采用中性点直接接地方式，在这种系统中，发生单相接地故障时，短路电流很大，故称为大电流接地系统。配电网均采用中性点不直接接地方式，在这种系统中，发生单相接地故障时，接地短路电流很小，故称为小电流接地系统(又称小接地电流系统)。小电流接地系统包括中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统(又称谐振接地系统)、中性点经大电阻接地系统。

目前，在我国6～66kV配电网中，普遍采用中性点不接地或中性点经消弧线圈接地的小电流接地系统方式。配电网发生单相接地故障的几率最高，可占总故障的80％左右。小电流接地系统由于单相接地故障时三个线电压仍然对称，特别是中性点经消弧线圈接地系统，流过接地点的电流很小，不影响对负荷的连续供电，因此《电力系统安全规程》规定故障后仍可继续运行0.5～2h。小电流接地系统在发生单相接地故障时，非故障相电压会升为线电压，长时间运行容易使故障扩大成两点或多点接地短路，弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行，所以必须及时找到故障线路并予以切除。现阶段，低压配电系统由树干式向外扩散的接线方式逐步改造为主干线经环网、末端接到另一变电站的双环网末端联络、开环运行的方式；架空线也逐渐为电缆供电所取代，电网中电缆线路的比例上升，缆-线混合线路越来越多，系统线路也增多，系统单相接地故障电容电流增大，长时间运行容易使故障扩大成两点或多点接地短路，为了减少流过接地点的接地电流，中性点经消弧线圈接地系统的运用越来越普遍，这也增加了单相接地故障选线定位的难度。因此，如何在线路发生故障时迅速找到故障点，是配电网可靠运行的一个重要课题。

小电流接地系统中单相接地故障的选线和定位一直是困扰配电网运行的技术难点，准确选择接地线路，查找发生单相接地故障区段，可以避免对非故障线路的不必要倒闸操作，保持供电的连续性。为此，不断有国内外科研人员对此课题进行研究，并已有许多产品在电网中运行。目前已提出了多种基于故障零序稳态量和暂态量的选线装置，并有多种选线装置应用于实际系统中，但由于都是基于带方向的零序电流进行的计算和处理，而中性点经消弧线圈接地系统产生的零序电流很弱，并且基本上被消弧线圈提供的电感电流补偿掉了，该零序电流的方向特性也不突出，零序电流特征量在故障前后不明显，而且受到电力系统参数的影响很大，故选线的准确率不高。此外，利用故障暂态量的选线装置由于暂态量的频率高且存在的时间有限，对硬件和算法的可靠性要求较高。

实用新型内容

本实用新型针对现有的小电流接地系统中单相接地故障选线采用基于故障零序稳态量和暂态量的选线技术由于零序电流特征量在故障前后不明显且受到电力系统参数的影响很大的原因导致选线的准确率低的问题，提供一种小电流接地系统中单相接地故障选线的检测系统，该系统基于电阻投切技术实现小电流接地系统中单相接地故障的正确选线，并且其选线的准确率高。

本实用新型的技术方案如下：

一种小电流接地系统中单相接地故障选线的检测系统，用于中性点经消弧线圈接地系统中单相接地故障的选线，其特征在于，包括负载投切装置和小电流接地选线装置，所述负载投切装置包括负载、投切开关、控制器和采样装置，所述负载和投切开关串联后并联到消弧线圈上，所述控制器分别与投切开关和采样装置相连，采样装置设置在母线上以对母线上的电压进行采样并将采样数据传输至控制器，所述控制器通过检测母线电压的变化以检测到单相接地故障的发生并控制投切开关使得负载短时投切，从而产生零序电流幅值的故障特征量；所述小电流接地选线装置与小电流接地系统中的各线路相连，小电流接地选线装置还与负载投切装置中的控制器相连，以根据零序电流幅值的故障特征量实现故障选线。

所述负载为阻性负载。

所述阻性负载为电阻，所述电阻的阻值为80Ω～200Ω。

所述小电流接地选线装置根据零序电流幅值的故障特征量，采取零序导纳变化量判据处理的方式实现故障选线。

所述零序导纳变化量判据为：