[发明专利]一种中性点非有效接地系统接地故障相辨识方法

说明书

本发明公开了一种中性点非有效接地系统接地故障相辨识方法，具体包括以下步骤：(1)通过对实时采样的三相电压信号进行FFT计算，获得到相应的电压幅值和相位；(2)取固定采样点数，对三相电压幅值和相位进行求均值平滑处理；(3)通过采用特有的同步机制，获得三相电压幅值和相位的单次变化状态值；(4)通过对三相对地电压幅值和相位的单次变化状态值进行综合判断，就能够确定故障相，大大提高了故障相检测的准确性和实时性。本发明涉及配电网系统技术领域，解决了故障相接地瞬间及接地过程中，由于接地电阻的变化造成三相对地电压的振荡，给故障相检测带来的影响和误判，在任何接地阻抗及三相不平衡状态下都能够快速准确地判别故障相。

技术领域

本发明涉及配电系统技术领域，具体为一种中性点非有效接地系统接地故障相辨识方法。

背景技术

配电网6kV以上电压等级有95％以上均采用中性点非有效接地方式运行，大多数的停电故障均由接地引起，每年造成损失上千亿元，系统接地故障相辨识的精度和灵敏度受接地电阻的影响很大，而接地电阻变化范围很大，从十几欧姆到数十千欧姆，现有的接地故障相辨识技术，难以适应如此大范围变化的接地电阻，尤其在电网对地参数不平衡以及高阻接地故障下，感知困难，更容易产生误判，难以实现高效、精确的故障相辨识，如不能及时、准确地判断接地故障相，就无法第一时间对接地故障进行处理，时间长将导致绝缘击穿，产生弧光过电压，并造成相间短路、导致设备烧毁，甚至引发“火烧连营”事故。

参考中国专利公开号为CN109085450A，公开了小电流接地系统故障选相方法及装置，提出了通过获取小电流接地系统的零序电压和各相对地电压，并根据零序电压获取小电流接地系统的状态，当小电流接地系统的状态处于接地故障状态时，根据各相对地电压确定电压突变量信息值序列，最后根据电压突变量信息值序列确定接地故障相别，具体的当突变量信息值序列中仅有一相信息值为第二数值时(用1表示)，获取中性点接地方式信息值，当中性点接地方式信息值为第一数值时(用0表示)，则根据各相对地电压突变所获得的第二数值(用1表示)对应线路的左侧相为接地故障相；当中性点接地方式信息值为第二数值(用1表示)时，则根据各相对地电压突变所获得的第二数值(用1表示)对应线路的右侧相为接地故障相，该专利中性点接地方式信息值根据系统的接地方式确定，当系统的接地方式为中性点不接地方式或消弧线圈欠补偿接地时，中性点接地方式信息值为第二数值(用1表示)；当系统的接地方式为消弧线圈过补偿接地时，中性点接地方式信息值为第一数值(用0表示)，经分析该专利有如下缺陷：

(1)接地过程三相对地电压存在振荡，会导致该专利所述方法获取电压突变量信息值序列在振荡周期内多次出现错误的序列值，另外故障接地后，接地电阻会随着绝缘的击穿和恢复，以及电弧的燃烧情况随机变化，这也会导致三相电压在这过程中会发生振荡，容易获取到错误的电压突变量信息值序列，导致故障相辨别错误，因此该专利采用多次获取电压突变量信息值序列来防止误判，其过程为：在系统还处于接地故障状态时，每隔一段时间获取一次电压突变量信息值序列，例如：所述一段时间可以取0.5秒，再获取相同电压突变量信息值序列的连续出现次数，当连续预设次数获取的电压突变量信息值序列相同时，则表示获取的电压突变量信息值序列为稳定的序列，可以作为故障相判断的依据，例如：所述预设次数可以为五次，当所述电压突变量信息值序列连续出现次数为五次时，则认为该电压突变量信息值序列为稳定序列，否则重新获取电压突变量信息值序列并重新进行计数，由此可见该发明所述故障相辨识方法具有很大的时延，必须等到接地电阻稳定后，在连续5次(每次0.5秒)的电压突变信息值序列的采样周期内，三相对地电压必须无振荡才能判别出故障相，而实际故障接地过程中，特别是燃弧过程中，接地电阻有可能一直处于变化的状态，导致三相对地电压长期处于振荡状态，在这种情况下，该专利所述故障相辨识方法就有会失效；

(2)该专利只用到了三相对地电压信息作为故障相判别的依据，信息量不够，在线路负载突变，三相不平衡突变状态下，容易产生误判。