[发明专利]一种单相接地故障切除方法及装置

权利要求书

1.一种单相接地故障切除方法，其特征在于，所述方法用于中性点不接地配电系统，所述方法包括：

获取第一时刻的第一零序电压和第一相电压；针对所述第一时刻，判断所述第一零序电压的幅值是否大于所述第一相电压的幅值的第一设定阈值，若是，延时预设时间，获取第二时刻的第二零序电压和第二相电压；针对所述第二时刻，判断所述第二零序电压的幅值是否大于所述第二相电压的幅值的所述第一设定阈值，确定所述中性点不接地配电系统发生单相接地故障；

当确定所述中性点不接地配电系统发生单相接地故障后，确定发生接地故障的故障相线路；

计算所述中性点不接地配电系统的暂态能量；

对所述暂态能量进行稳态分析，确定所述暂态能量最小值对应的最佳切除时刻；

在所述最佳切除时刻切除所述故障相线路。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定发生接地故障的故障相线路，具体包括：

根据故障前后的零序电压和所述中性点不接地配电系统对地分布参数确定单相接地故障电流；

从各相电压中筛选与所述单相接地故障电流的相位相同的相电压；

确定所述相电压对应的相线路为接地故障相线路。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述单相接地故障电流的计算公式为：I_E＝(U₀-U_0E)(Y_A+Y_B+Y_C)；

其中，I_E为单相接地故障电流，U₀为单相接地故障前的零序电压，U_0E为单相接地故障后的零序电压，Y_A为A相线路对地绝缘参数，Y_B为B相线路对地绝缘参数，Y_C为C相线路对地绝缘参数。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述暂态能量进行稳态分析，确定所述暂态能量最小值对应的最佳切除时刻，具体包括：

确定零序电压与所述暂态能量的关系；

根据所述关系确定当所述零序电压为0时，所述暂态能量为最小值；

确定所述零序电压为0的时刻为最佳切除时刻。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述最佳切除时刻切除所述故障相线路，具体包括；

检测所述零序电压的数值；

当检测到所述数值与0的差值小于第二设定阈值时，切除所述故障相线路。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述判断所述第一零序电压的幅值是否大于所述第一相电压的幅值的第一设定阈值，具体包括：

确定所述第一零序电压的第一幅值；

确定第一A相电压的第二幅值、第一B相电压的第三幅值和第一C相电压的第四幅值；

判断所述第一幅值是否大于所述第二幅值的第一设定阈值，

和/或，判断所述第一幅值是否大于所述第三幅值的第一设定阈值，

和/或，判断所述第一幅值是否大于所述第四幅值的第一设定阈值。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述中性点不接地配电系统的暂态能量，具体包括：

按照下式计算所述暂态能量：

其中，w表示暂态能量，C表示各线路对地电容之和，u₀表示零序电压，ω表示角频率，L表示励磁电感，U_m表示额定电压，t表示时间。

8.一种单相接地故障切除装置，其特征在于，所述装置用于中性点不接地配电系统，所述装置包括：

故障相线路确定模块，用于获取第一时刻的第一零序电压和第一相电压；针对所述第一时刻，判断所述第一零序电压的幅值是否大于所述第一相电压的幅值的第一设定阈值，若是，延时预设时间，获取第二时刻的第二零序电压和第二相电压；针对所述第二时刻，判断所述第二零序电压的幅值是否大于所述第二相电压的幅值的所述第一设定阈值，确定所述中性点不接地配电系统发生单相接地故障；当确定所述中性点不接地配电系统发生单相接地故障后，确定发生接地故障的故障相线路；

暂态能量计算模块，用于计算所述中性点不接地配电系统的暂态能量；

最佳切除时刻确定模块，用于对所述暂态能量进行稳态分析，确定所述暂态能量最小值对应的最佳切除时刻；

故障相线路切除模块，用于在所述最佳切除时刻切除所述故障相线路。