[发明专利]一种配电线路断线与三相五柱式PT断线检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种配电线路断线与三相五柱式PT断线检测方法及系统，属于配电网继电保护技术领域。本方法通过获取配电线路上三相五柱式PT测量的三相电压与零序电压、CT测量的三相电流，进一步计算三个线电压、负序电流，基于上述电气量信息判断是否发生断线故障，进而判定断线故障类型。本发明利用已有的配电网终端设备检测断线故障，原理简单，易于实现，有效解决了配电网中配电线路断线故障和PT断线故障难以区分的问题，从而提高配电网继电保护的可靠性。

技术领域

本发明涉及配电网继电保护领域，具体涉及一种配电线路断线与三相五柱式PT断线检测方法及系统。

背景技术

配电线路断线故障是常见故障之一，线路断线故障频发的主要原因有外力破坏、断路器接触不良和气象灾害(雷暴、降雪、强风)。根据断线相数，故障分为单相断线、两相断线和三相断线。配电线路断线后系统的三相对称性遭到破坏，并且断线下垂至地面会形成断线接地复合故障，易引发火灾，甚至导致人身触电等事故，严重威胁电网的安全稳定运行。

PT为电压互感器，是变换电压的仪器，它将高电压按照比例转换为低电压后给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能。PT断线的主要原因有保险熔断、接头松动、线路断裂、接触不良等。PT断线分为一次侧断线和二次侧断线，又因为故障相数不同而分为PT单相、两相和三相断线。三相五柱式PT常用于测量配电线路的三相电压以及零序电压，发生断线故障会使保护装置获取的电压量发生偏差，有可能导致距离保护以及含低压启动元件的过流保护误动作，严重影响继电保护的可靠性。

在配电网中，配电线路断线故障和三相五柱式PT断线故障时有发生，两种故障都会导致故障相电压大幅下降，故障特征相似，难以区分。目前在配电线路断线故障识别方面，仅有很少的识别方法在设计保护流程时考虑到PT断线故障的影响，它们通过设置闭锁程序避免PT断线故障导致配电线路断线保护装置误动作。在PT断线故障识别方面，目前具有代表性的两种PT断线判据为：1)负序电压大于8V；2)三相电压的相量和大于18V，并且至少有一线电压的模值之差大于20V。上述两种判据未考虑配电线路断线故障的影响，配电线路发生断线故障时可能也会满足上述两种PT断线判据。目前大多数保护装置尚未具备同时识别配电线路断线故障和三相五柱式PT断线故障的能力，发生配电线路断线故障或者三相五柱式PT断线故障时，故障检测结果的可靠性难以得到保证。

发明内容

本发明提供了一种配电线路断线与三相五柱式PT断线检测方法及系统，用于解决当前配电网保护装置在判断配电线路断线故障与PT断线故障上可靠性较差的技术问题。

有鉴于此，本发明第一方面提供了一种配电线路断线与三相五柱式PT断线检测方法，包括以下步骤：

步骤1：在线检测，获取位于馈线上的预置检测点的三相电压零序电压三相电流

步骤2：利用预置公式计算三个线电压和负序电流

步骤3：判断上述电气量信息是否满足以下条件：

(1)三个线电压幅值均小于无压门槛值且三相电压中最大的幅值大于无压门槛值

(2)三个线电压幅值均小于无压门槛值且三相电流中最大的幅值大于无流门槛值

(3)三个线电压中最大的幅值大于无压门槛值且三个线电压中最大的幅值大于1.5倍三个线电压中最小的幅值

如果满足任意一个条件则转入步骤4，如果均不满足上述条件则判断系统运行正常或者发生单相接地故障，转入步骤1继续在线检测；

步骤4：判断负序电流幅值是否大于无流门槛值I_set，如果是则判断检测点上游配电线路发生单相断线故障，否则转入步骤5；

步骤5：判断三相电流幅值是否均小于无流门槛值I_set，如果是则判断检测点上游配电线路发生两相断线故障，否则转入步骤6；