[发明专利]一种适用于小电流接地系统的单相接地故障选相方法

说明书

本发明公开一种适用于小电流接地系统的单相接地故障的选相方法，具体讲就是在小电流接地系统中，将母线各相电压、零序电压以及各线路间隔的零序电流接入选相选线装置；在正常运行时，通过在某一出线间隔进行不同相别的单相接地实验，选相选线装置根据实验中采集的母线零序电压及各支路零序电流准确计算出系统相关参数；从而在发生单相接地时，根据已经求得的系统参数求取故障点接地电流，然后根据该电流的相位进行选相，并可进一步完成选线。采用这种选相方法，可以解决小电流接地系统发生单相接地时故障选相的难题，并为故障选线和接地消弧提供了技术支撑。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，涉及一种小电流接地方式下针对单相接地故障的选相方法。

背景技术

单相接地故障是各电压等级电力系统发生概率最高的故障形式。对于小电流接地系统，发生单相接地时，如果能够快速而准确的进行选相，就可以迅速采取措施减小甚至消除接地故障带来的危害。目前，对单相接地故障的研究多集中于选线方面，但对接地选相的研究开展较少。目前常见的单相接地故障选相方法有：

(1)建立在系统严格对称基础上，根据零序电压轨迹进行判断。

(2)采用“相矢法”进行接地辨识。

上述的方法有明显的局限性。

方法(1)仅能适用于三相严格对称的工况，但对于大部分应用场合适用度较差。

方法(2)没有计算线路绝缘电阻的影响，将不对称度当做实数进行分析，所提的零序电压轨迹缺乏一般适用性。

由于不同接地方式、电网结构和负荷性质下，单相接地情况千差万别。因此上述方法的使用受到了很大的局限。而如果不能准确的在故障时进行选相，将无法为故障处理提供技术支持，甚至使得本来相对较轻的单相接地故障变为严重的相间故障。因此，研究一种适用于大多数小电流接地方式电力系统的单相接地故障选相是非常必要的。

发明内容

本发明的目的是，为了解决现有技术问题，提供一种适用于小电流接地系统的单相接地故障选相方法，兼具准确性的同时对于三相对称系统还是不对称系统均可适用。

为达到上述目的，本发明采用以下的技术方案来实现：

一种适用于小电流接地系统的单相接地故障选相方法，包括以下步骤：

步骤(1)、依据单相接地故障等值电路，建立方程表述线路零序电流、系统电动势产生的对地电流、零序电压、支路对地等效导纳的公式如下：

式中为线路零序电流，为系统电动势产生的对地电流，为零序电压，Y_C为该支路对地等效导纳；

步骤(2)正常运行时，通过单相接地试验测量不同出线不同相别单相接地时的支路零序电流和非故障线路与相等，将和代入式⑥，求得和Y_C；

步骤(3)发生单相接地故障后，将Y_C、和代入式⑧计算故障点对地电流

步骤(4)将求得的的相位与三相相电压相位进行比较，与之相位相同的相即为接地相。

进一步地，上述方案中，所述步骤(2)具体包括：

正常运行时，在某出线间隔的某一相进行单相接地试验，可采集到对应的的和然后在另一相进行单相接地试验，得到又一组对应的和非故障线路与相等，将两次的和带入式⑥求解非故障线路的参数和Y_C；然后换不同的出线间隔重复做试验，求得所有支路的和Y_C。

进一步地，上述方案中，所述步骤(2)中为提高计算精度，在不同出线进行多个相别的单相接地试验，以验证求解和Y_C的结果。