[发明专利]一种自产供电源型接地故障补偿系统及故障线的选线方法

说明书

本发明公开了一种自产供电源型接地故障补偿系统及故障线的选线方法，系统发生单相接地后，补偿系统调节输出电压完全补偿接地电流，记录此电压为第一特征电压；记录此时各线路零序电流幅值为第一零序电流集合；调节补偿系统输出电压为第二特征电压，记录在第二特征电压下的各线路零序电流幅值为第二零序电流集合；调节补偿系统输出电压为第三特征电压，记录第三特征电压下的各线路零序电流幅值为第三零序电流集合；计算第一零序电流集合和第二零序电流集合对应线路的幅值差值的绝对值为特征零序电流集合；当特征零序电流集合中所有元素均小于幅值特征阈值，则判断为母线接地；否则，特征零序电流集合中的最大元素对应的线路为接地线路。

技术领域

本发明涉及配电网技术领域，尤其涉及一种自产供电源型接地故障补偿系统及故障线的选线方法。

背景技术

国内外配电网单相接地故障占80％以上，严重影响电网及设备的安全运行，安全处理接地故障对社会及经济发展有重要作用。当系统的电容电流大于10A以上时，采用消弧线圈接地方式。消弧线圈能够在一定程度上减少故障电流，系统可带故障运行2小时，但消弧线圈不能实现全补偿，故障点依然存在小于10A的残流，残流的存在可引起人身触电、火灾事故，以及严重威胁电网和设备的安全稳定运行。当系统的电容电流较大时，多采用小电阻接地方式，当发生单相接地故障时，放大故障线路零序电流，继电保护装置快速切除故障线路，但此种接地方式供电可靠性难以保障，且存在高阻接地时，继电保护拒动的风险。

目前通过外接电源对线路过电流进行补偿抑制，在新的全补偿系统下，当补偿系统完全补偿接地电流后，各线路零序电流的幅值和相位只与线路自身参数相关，无法根据稳态幅值或相位选线，现有的如比幅比相等选线方法在自产供电电源型接地故障补偿系统补偿作用下均不能准确选线。

发明内容

有鉴于此，本发明人提出通过两次改变自产供电电源型接地故障补偿器的输出电压，系统非故障相零序电流幅值变化极小，而故障线路零序电流变化较大，根据这一明显特征，能够准确、快速地判定接地线路，给故障处理提供依据。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

本发明的一种自产供电源型接地故障补偿系统包括线相变换器、投切开关、电压电流采集器和控制器，所述线相变换器与母线连接，所述线相变换器与母线连接后通过投切开关接入系统的中性点，所述控制器的输入端与母线的电压互感器连接，所述电压电流采集器串接于投切开关与中性点之间，所述电压电流采集器的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端分别与投切开关和线相变换器的输入端连接。

进一步，所述线相变换器将母线的线电压变为与母线的电压相位相反，幅值相同的反相电压，该电压即能够完全补偿接地故障点电流。所述线相变换器包括相供电电源产生器和供电电源相位补偿器，所述相供电电源产生器的联结形式为Dy或Zy或Yd或Yy的形式，所述相供电电源相位补偿器联结形式为Dyn或Zyn或Yyn。

进一步，所述控制器通过电压互感器判断母线的接地相，当发生接地故障时，控制器控制投切开关闭合相应的相，通过线相变换器输出的与母线的电压相位相反，幅值相同的反相电压来完全补偿接地故障点的电流。

本发明的一种自产供电源型接地故障补偿系统的故障线的选线方法具体按以下步骤执行：

S1:系统发生单相接地后，所述线相变换器输出第一补偿电压，完全补偿接地电流，所述电压电流采集器记录当前线相变换器注入系统的电流为第一注入电流，记录当前线相变换器输出的电压为第一特征电压，记录任意线路零序电流为第一线路零序电流；

S2:控制器调节线相变换器输出电压为第二特征电压，记录在第二特征电压下的各线路零序电流幅值为第二零序电流集合；

S3:控制器调节线相变换器输出电压为第三特征电压，记录在第三特征电压下的各线路零序电流幅值为第三零序电流集合；