[发明专利]小电流接地故障选线装置状态诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于诊断小电流接地系统单相接地故障选线装置的互感器是否存在接线错误的方法，属测试技术领域。

背景技术

3kV-60kV配电网广泛采用中性点非有效接地系统，即小电流接地系统（ 参看图1），非有效接地电网发生单相接地故障时，其它两相对地电压升高为线电压，使系统绝缘受到威胁，特别是发生间歇性弧光接地时，由于中性点没有电荷释放通路，会引起弧光接地过电压，进而导致相间短路。因此，配电网变电站母线一般都配备有用于检测非有效接地电网单相接地故障的小电流系统选线装置，以便及时发现并排除单相接地故障，防止配电线路对地不平衡电压长时间存在。

选线装置从连接在同一母线的多条线路中检测发生小电流接地故障的线路时，需要测量母线零序电压相位和各条线路的零序电流相位，因而保证PT和CT接线无误是选线装置正常运行的前提。但由于使用、维护不当等原因，选线装置的PT和CT有时会出现极性反接现象，造成故障录波数据的失真，进而导致选线装置不能做出正确判断。目前，解决PT和CT接线异常问题的常用办法是由专门技术人员亲自到现场排查，其缺点是排错周期长、费用高。因此，如何快速甄别选线装置PT和CT的接线错误，是有关技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足、提供一种能够快速、准确地诊断小电流接地故障选线装置接线状态的方法。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种小电流接地故障选线装置状态诊断方法，它首先利用待诊断的小电流接地故障选线装置对连接在母线上的多条线路依次做瞬时接地故障实验，若在接地故障实验中零序电流相位滞后母线零序电压相位90°的线路多于零序电流相位超前零序电压相位90°的线路，则母线PT接线正确，否则母线PT接线错误；然后在确定母线PT接线正确的前提下，根据各条线路零序电流与变电站母线零序电压的相位关系判断各条线路的CT接线是否正确。

上述小电流接地故障选线装置状态诊断方法，根据各条线路零序电流与变电站母线零序电压的相位关系判断各条线路的CT接线是否正确的方法是：在第i条线路做瞬时接地实验，若第i条线路的零序电流相位滞后母线零序电压相位90°，且其它线路的零序电流相位超前母线零序电压相位90°，则各线路CT接线正确；否则，与上述零序电流相位特征不符的线路CT接线错误。 

本发明依据零序网络相位关系和故障概率分析结果，采用群体比相法获取母线PT接线信息特征，它首先甄别母线PT接线极性错误并修正，并在母线PT接线极性正确的基础上，判断各线路CT接线极性是否错误。所述方法能够快速、准确地诊断小电流接地故障选线装置的接线错误，缩短选线装置的排错周期，从而降低了选线装置的维护费用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详述。

图1是配电网物理模拟平台电气线路；

图2是存在单相接地故障时线路中的电流流向；

图3是选线装置原理示意图；

图4是状态诊断流程图。

文中所用各符号的意义： U₀、母线零序电压；I_i、第i号线路零序电流；θ(U₀)、母线零序电压相位；θ(I_i)、第i号线路零序电流相位。

具体实施方式

    本发明使用的选线装置原理图示意于图3，图中的零序电压/电流通过互感器后首先经过限幅电路去除冲击电压，然后进入AD736对信号进行调整，调整后的信号输入ADC。GPS提供给CPU秒脉冲和时间，CPU接收到秒脉冲后读取ADC转换的信号然后计算出零序电流/电压的幅值与相位，最后将幅值与相位通过GPRS发送出去。

诊断说明如下：

1.母线PT接线状态诊断方法

母线PT接线正确与否，对选线装置正确选线至关重要。选线装置的选线判据无论基于零序电流法、功率方向法、比幅比相法或五次谐波分量法，都需要正确测取零序电压幅值和相位。

选线装置测取线路零序电压的数据通道由开口三角接线电路和两级PT实现。一次设备接线和二次PT接线都有可能造成PT极性反接。对于中性点不接地系统，发生单相接地故障线路的零序网络阻抗仅由线路的对地电容成分构成，零序电压在线路上产生零序容性电流（ 参看图2）。

现将母线指向负荷终端的方向定义为该网络各分支的正方向。如图2所示，线路1出现单相接地故障时，线路1零序电流相位滞后零序电压相位90°；母线PT极性接反时，线路1零序电流相位超前零序电压相位90°。