[发明专利]一种单相接地故障判定方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统单相接地故障检测技术领域，具体涉及一种故障指示器接地故障判定方法。

 

背景技术

在小电流接地系统中，单相接地故障的检测与定位一直是保证配电网正常运行的技术难点。准确查找出单相接地故障的区段，可以避免对非故障区域的不必要倒闸操作，保持供电的连续性。由于故障指示器可以指示和上报单相接地及短路故障，因此，可以通过观察故障指示器状态变化来查找故障区段。目前，基于故障指示器的单相接地故障检测主要依赖于电网参数的变化。但由于小电流接地系统的自身特点，发生单相接地故障时，其所产生的故障信号本身较弱，并且受到电磁干扰和谐波污染。这不仅导致获得的信号失真，还直接影响单相接地故障检测时的选择性、可靠性和准确性。

    

发明内容

本发明的目的在于提供一种故障指示器接地故障判定方法，该接地故障判定方法能够克服现有技术不足，保证单相接地故障检测时的选择性、可靠性和准确性。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种故障指示器接地故障判定方法，该方法包括以下步骤：

（1）设置不对称电流源，用于在发生接地故障时发出特征信号，所述的特征信号为方波信号。

（2）故障指示器以采样频率f1、每周波采样点数n1，实时采集线路上的电流信号。每周波对采集到的电流信号进行一次离散傅里叶变换DFT1，并根据离散傅里叶变换DFT1的结果求出线路上电流信号的基波电流值I1。

（3）取n2个周波的基波电流值I1组成序列a，每n2个周波对序列a进行一次离散傅里叶变换DFT2，并根据离散傅里叶变换DFT2的结果求出序列a的基波电流值I2。

（4）依次取n3个序列a的基波电流值I2组成序列b，按照先进先出的方式，每隔时间T对序列b进行更新。

（5）设定序列a的基波电流值I2的阈值范围，根据序列a的基波电流值I2的阈值范围，每隔时间T对序列b中的基波电流值进行接地故障判断。

进一步的，所述的不对称电流源包括微控制器、接地故障检测模块、特征信号发生模块、高压真空接触器和限流电阻。

接地故障检测模块用于实时检测接地故障，并在接地故障时向微控制器发送接地信号。微控制器用于接收接地故障检测模块发送的接地信号，并发送控制命令控制特征信号发生模块工作。特征信号发生模块用于在接收到微控制器的控制命令后，产生方波特征信号，并驱动高压真空接触器工作。高压真空接触器用于通过限流电阻和大地将方波特征信号叠加到接地线路的正常负荷电流上。

所述的特征信号发生模块设置为发出8个方波信号，其周期为1s，其占空比为50%。

所述的限流电阻的阻值为100Ω。

进一步的，步骤（2）中所述的采样频率f1为800Hz，每周波采样点数n1为16个。所述的线路上的电流信号为正弦波信号，其频率为50Hz，其周期为20ms。所述的离散傅里叶变换DFT1的基波频率为50Hz。

进一步的，步骤（3）中n2的取值为50。所述的离散傅里叶变换DFT2的基波频率为1Hz。

当不对称电流源没有发出方波特征信号时，序列a的基波电流值I2为线路上的正常负荷电流。当不对称电流源发出方波特征信号时，序列a的基波电流值I2为线路上的正常负荷电流与方波特征信号电流的和。

进一步的，步骤（4）中n3的取值为8；步骤（4）和步骤（5）中所述的时间T均为1s。

更进一步的，步骤（5）中所述的设定序列a的基波电流值I2的阈值范围，根据序列a的基波电流值I2的阈值范围，每隔时间T对序列b中的基波电流值进行接地故障判断的具体过程为：

若序列b的n3个序列a的基波电流值I2中，至少有n4个序列a的基波电流值I2在阈值范围内，则可判断为接地故障。