[发明专利]中性点经消弧线圈接地环形配电网单相接地选线方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于中性点经预调式消弧线圈接地环形配电网单相接地故障选线的方法，属于供配电继电保护技术领域，是一种有效选出中性点经预调式消弧线圈接地环形配电网单相接地故障线路的选线方法。

背景技术

中性点经消弧线圈接地配电网单相接地故障选线一直是继电保护的一个难点。由于中性点经消弧线圈接地配电网发生单相接地故障时故障特征比较复杂，故障类型多，其故障分量相对而言有非常小，因此严重的影响了接地故障选线的准确性。为此，大量电力工作者也提出了一些利用接地故障后的零序分量特征实现的选线方法。这些选线方法主要有：利用接地故障后的零序分量的特征构成的基于零序电流有功分量大小的选线方法；基于零序能量分析的选线方法；基于小波分析的选线方法；基于注入信号特征的选线方法等。但是上述这些方法都是根据单电源辐射性中性点经消弧线圈接地配电网发生单相接地故障时的特征而提出的选线方法。目前，随着我国智能配电网的不断发展，对配电网安全可靠运行的要求越来越高，配电网的结构也必然会随之而改变。而环形配电网也是今后我国配电网发展的一个重要方向，因此开展中性点经消弧线圈接地环形配电网单相接地选线方法的研究，对提高环线配电网运行的安全性可靠性具有重要的研究价值。为今后中性点经消弧线圈接地环形配电网安全和高效运行提高理论和技术支撑。

发明内容

根据现有技术的不足，本发明提出一种基于中性点经预调式消弧线圈接地环形配电网单相接地故障选线的方法，可有效解决中性点经预调式消弧线圈接地环形配电网单相接地故障选线的问题，在今后智能配电网中具有广泛的应用前景。

本发明按以下技术方案实现：

中性点经消弧线圈接地环形配电网单相接地选线方法，首先根据所有馈线零序电流有功分量的特征区分出是馈线故障还是环线故障，然后再根据馈线和环线各自的故障特征来实现选线。

优选的是，具体步骤如下：

(1)首先需要根据配电网实际情况判断出该配电网是否为中性点经预调式消弧线圈接地环形配电网，当满足条件是该方法才有效；

(2)根据选定的环形配电网的结构、线路的特点，分别确定各线路是环线还是馈线，并进行微机自动识别编号；同时规定零序电流有功分量方向由母线流向线路为正，由线路流向母线为负；

(3)通过检测电压互感器二次侧零序电压的大小判断是否发生单相接地故障，如果是则开始测量所有环线两端和馈线的零序电流有功分量；

(4)比较所有馈线的零序电流有功分量，如果有一条馈线的零序电流有功分量远远大于其他所有馈线的零序电流有功分量，且比相关整定值大，则判断为馈线故障，否则判断为环线故障；

(5)若确定为馈线故障，所有馈线中零序电流有功分量幅值最大的线路即为故障线路；

(6)若确定环线故障，则分别计算每条环线两端的零序电流有功分量矢量和；比较所有环线的零序电流有功分量的矢量和，矢量和幅值最大的环线则为故障环线。

优选的是，判断某配电网是否适合本选线发明的方法如下：该配电网为中性点经消弧线圈接地电网，且该消弧线圈为预调试消弧线圈，即具有并联或串联阻尼的消弧线圈；通过监测环线各端断路器的状态判断，并依据配电网的结构判断出该配电网是否为环网运行状态。

优选的是，当U₀≥U_0zd时，判断为发生单相接地故障；其中U₀为变电站内监测到的零序电压值；U_0zd为零序电压整定值；零序电流有功分量的的计算如式(1)所示：

式中I_0·i为第i个线路零序电流的幅值，为第i个线路零序电流与零序电压之间的夹角。

优选的是，区分是馈线故障还是环线故障的方法如下：

1)计算所有馈线的零序电流有功分量；

2)找出所有馈线零序电流有功分量中幅值最大的一个，设为第k条馈线，其零序电流有功分量的幅值为I_0R·kmax；

3)如满足式(2)则判断为馈线故障，且第k条馈线即为故障馈线；如不满足(2)式则判断为环线故障；

式中I_0R·j为第j条馈线的零序电流有功分量的幅值；N为整个环线配电网馈线的总数；I_RZD为整定值。

优选的是，I_RZD计算如下：