[发明专利]一种基于外施信号的单相接地故障隔离系统及隔离方法

说明书

本发明提供了一种基于外施信号的单相接地故障隔离系统及隔离方法，包括架空线路，所述架空线路与变电站之间设有断路器CB，所述架空线路的始端到末端依次分布有若干分段开关，若干分段开关将所述架空线路分隔成不同的线路区段，所述分段开关两侧的线路上安装电压互感器PT和电流互感器CT，所述断路器CB与分段开关FS1之间的电线路或同一段母线的其他线路上安装所述外施信号发生装置WS，所述外施信号发生装置WS用于产生零序特征信号序列。本发明所述的基于外施信号的单相接地故障隔离系统及隔离方法，能够自动快速隔离配电网线路上发生的单相接地故障问题，不需要额外增加零序电压传感器或互感器，大大节约经济成本和社会资源。

技术领域

本发明属于电力系统领域，尤其是涉及一种基于外施信号的单相接地故障隔离系统及隔离方法。

背景技术

目前我国大多数配电网采用的是中性点不直接地系统，这类系统发生单相接地故障时，一般采用零序电流和零序电压的相位关系来检测接地故障，而且利用开关的试探合闸和零序电压是否再次升高的逻辑关系来判断故障位置，并且自动使故障点相邻两端的开关自动处于分闸状态，从而自动隔离接地故障。但这种方法需要开关必须具有零序电压传感器或者互感器，否则无法实现，这样会导致开关成本上升，故障概率增大，而且实践证明基于暂态信号特征检测单相接地故障的准确性需要进一步提高，导致自动隔离的可靠性不高。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于外施信号的单相接地故障隔离系统，以解决目前自动隔离配网线路上发生的单相接地故障时可靠性不高、需要零序电压传感器或互感器而导致成本较高的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于外施信号的单相接地故障隔离系统，包括外施信号发生装置WS、若干分段开关和架空电线路，所述架空线路与变电站之间设有断路器CB，所述断路器CB与第一个分段开关FS1之间的电路或同一段母线的其他线路上安装所述外施信号发生装置WS，所述外施信号发生装置WS用于产生零序特征信号序列，所述架空线路的始端到末端依次分布有若干所述分段开关，若干所述分段开关将所述架空线路分隔成不同的线路区段，所述分段开关包括开关本体、控制器FTU、电流互感器CT和电压互感器PT，所述开关本体的负荷侧经过所述电流互感器CT连接至所述控制器FTU的一端，所述控制器FTU的另一端经过所述电压互感器PT连接至所述开关本体的电源侧，所述电压互感器PT用于给所述控制器FTU提供工作电源和电压信号，所述控制器FTU用于控制所述开关本体的延时分闸和合闸。

进一步的，所述开关本体至少有一侧安装所述电压互感器PT。

进一步的，所述外施信号发生装置WS内部设有单相开关及用于控制所述单相开关的控制单元。

进一步的，所述控制器FTU通过检测接地故障发生时由于外施信号发生装置WS动作而产生的电流信号来检测接地故障。

进一步的，所述外施信号发生装置WS第一次动作用后，线路接地故障会被切除，在短时间内再次检测到接地故障发生时会再次动作。相对于现有技术，本发明所述的基于外施信号的单相接地故障隔离系统具有以下优势：

(1)本发明所述的基于外施信号的单相接地故障隔离系统，不需要额外增加零序电压传感器或互感器，大大节约了生产成本和社会资源，有效降低了故障发生率。

(2)本发明所述的基于外施信号的单相接地故障隔离系统，结构简单，设置的外施信号发生装置WS和分段开关，根据检测到线路中的不同信号进行得电延时合闸、失压分闸、合闸后短时再次检测到特征信号分闸并闭锁，能够快速检测出接地故障发生点并自动隔离，可靠性高。

本发明的另一目的在于提出一种基于外施信号的单相接地故障隔离系统的隔离方法，以解决小电流接地系统中单相接地故障检测不准确、不能自动快速隔离的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：