[发明专利]多次行波并复合零序电流测量选线接地保护系统及方法在审

专利信息
申请号: 202011360176.X 申请日: 2020-11-27
公开(公告)号: CN112526295A 公开(公告)日: 2021-03-19
发明(设计)人: 李洋;牛成林;杨兰均;常栋梁;冯鹏勋;张岩;王亮;刘晓波;李迎华;张鑫;李瑞祥;黄易之 申请(专利权)人: 国网陕西省电力公司铜川供电公司;西安西交瑞力电气研究院有限公司;国家电网有限公司
主分类号: G01R31/11 分类号: G01R31/11;G01R31/08;G01R31/52;G01R31/58
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 高博
地址: 727031 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 多次 行波 复合 电流 测量 接地 保护 系统 方法
【说明书】:

发明公开了一种多次行波并复合零序电流测量选线接地保护系统及方法,在发生无法自恢复的单相接地故障时,利用瞬态投入的选线电阻,利用投入电阻时产生的开关行波和零序电流型号,快速准确地判断出处于故障中的线路。

技术领域

本发明属于配电技术领域,具体涉及一种多次行波并复合零序电流测量选线接地保护系统及方法。

背景技术

单相接地故障是供配电系统的一类常见故障,其中不能得到自恢复的永久性单相接地故障更是成为了影响配电系统可靠性的重要原因之一。由于当代一些数学方法具有良好的时频分析能力和消噪能力,使得准确提取故障暂态信号中的行波信息、并且分离白噪声等干扰信号成为可能,因而能在较短的时间内检出故障线路。此外,诸如数字信号处理器等现代电子技术的发展也为实现上述数学方法的实现提供了硬件基础。因而,在现有故障选线技术中,行波法受到了广泛的重视。

行波法一般根据故障发生时产生的电压、电流行波中所含有的故障信息进行故障检测,由于其受线路参数、故障电阻及运行方式影响小等诸多优点而具有广阔的应用前景,并且由于输电网结构简单、电压等级高、设备包容度高等特点,现阶段行波故障测量装置已经在输电网中得到了普及应用。但相比之下,由于配电网结构复杂、电压等级低、用户端不可控不透明等问题,现阶段行波法在配电网中的应用遇到了一些障碍,阻碍了行波故障测量装置在配电网中的普及。

现有行波选线各类成熟方法的最大问题在于其准确性受故障时刻相角影响较大,如果故障时刻相角较小,则将导致行波信号微弱以至于选线失败,同时,配电网环境下结构复杂、节点引入不可控、故障容易变更、复杂故障多发等特点也将进一步放大问题,导致难以依据单一故障行波准确判断故障线、相的位置所在。因而在配电网环境下,简便易行的单端法难以得到应用。进一步的,现有的,基于完善以上单端法在配电网应用中所存在问题的双端法、多端法等行波选线方法,也必须依赖于同步测量设备,因而其实现成本较大。进一步的,由于配电网用户的庞大数量,使得这些方法在配电网中的应用存在着成本、安装空间、组织方法的一系列问题,使得其难以在配电网环境下推广普及。

以上各类因素制约了行波选线技术整体,在配电网环境下的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种多次行波并复合零序电流测量选线接地保护系统及方法,在发生无法自恢复的单相接地故障时,利用瞬态投入的选线电阻,利用投入电阻时产生的开关行波和零序电流型号,快速准确地判断出处于故障中的线路。此外,还可以调节选线电阻投切的次数和持续时间,进一步提高行波选线的成功率。在故障选线流程结束后,系统自动退出运行,不影响现有的配电网线路拓扑结构。

本发明采用以下技术方案:

一种多次行波并复合零序电流测量选线接地保护系统,包括:

一次设备单元,用于在无法自恢复的单相接地故障发生后将变电站拓扑变更为经接地变压器和选线电阻接地;

二次设备单元,用于通过选线电阻投切时产生的行波特征信号判断故障电路;

二次设备单元通过控制一次设备投切,调整选线电阻阻值及投入时间和次数,调整故障回路的零序电流信号,利用零序信号判断故障线路,确定选线结果。

具体的,一次设备单元包括隔离刀闸K2、断路器K1和选线电阻RN;隔离刀闸K2位于变电站母线出线处,断路器K1的变电站出线拓扑位置位于母线等效接地电感处,并与选线电阻RN共同形成相对于母线等效接地电感的一个对地并联回路。

进一步的,断路器K1及隔离刀闸K2的绝缘等级大于等于母线电压等级。

进一步的,选线电阻RN为不锈钢体电阻,阻值为5~300Ω。

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