专利名称：用于检测接地故障的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测电网的三相电线的接地故障。
背景技术：
在一些国家中，中性点导纳保护已经变成普通的接地故障保护功能。据报告与在未接地且补偿的分布网络中的传统的基于残余电流的接地故障保护相比，其提供接地故障检测的提高的效率。J. Lorenc等人的文献Admittance criteria for earthfault detection in substation automation system in Polish distribution powernetworks, CIRED 97，Birmingham, June 1997公开了基于中性点导纳的接地故障保护的实现的实例。基于导纳的接地故障保护可以基于估计残余电流乃和残余电压的基频相矢量之间的商
权利要求
1.一种用于检测电网的三相电线上的接地故障的方法，所述方法包括 监视所述三相电线(30)上的残余电流和所述电网中的残余电压； 检测所述电网中的接地故障； 基于所述残余电流和所述残余电压确定中性点导纳或指示其的量；以及将所确定的中性点导纳或指示其的量与预定工作特性相比较，以检测所述三相电线(30)上的接地故障，其特征在于，所述方法包括 确定所述残余电流的一个或更多谐波分量和所述残余电压的一个或更多谐波分量，该谐波分量具有频率n * fn，使得n > 2且fn是基频； 其中，使用所确定的所述残余电流的一个或更多谐波分量的至少之一和所确定的所述残余电压的一个或更多谐波分量的至少之一来执行所述中性点导纳或指示其的量的所述确定。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于， 将所确定的中性点导纳或指示其的量与预定工作特性相比较以检测所述三相电线(30)上的接地故障包括 确定所述中性点导纳或指示其的量是在由所述预定工作特性在导纳平面上限定的工作区域内部还是外部；以及 在所述中性点导纳或指示其的量被确定为在所述工作区域内部时，检测到所述三相电线上的接地故障。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，根据一个或更多预定标准来选择用于确定所述中性点导纳或指示其的量的、所确定的所述残余电流的一个或更多谐波分量的至少之一和所确定的所述残余电压的一个或更多谐波分量的至少之一。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述一个或更多预定标准包括针对所述残余电流的谐波分量和所述残余电压的谐波分量的最小值。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述一个或更多预定标准包括对所述残余电流的谐波分量和/或所述残余电压的谐波分量和/或所述残余电流的谐波分量和所述残余电压的谐波分量之间的比的稳定性要求。
6.根据权利要求3、4或5所述的方法，其特征在于，当选择所述残余电流的一个谐波分量和所述残余电压的一个谐波分量时，所述中性点导纳被确定为等于根据所选择的所述残余电流的谐波分量和所选择的所述残余电压的谐波分量获得的谐波分量n的中性点导纳。
7.根据权利要求3到6中任一个所述的方法，其特征在于，当选择所述残余电流的多于一个谐波分量和所述残余电压的多于一个谐波分量时，所述中性点导纳被确定为等于根据所选择的所述残余电流的谐波分量和所选择的所述残余电压的谐波分量获得的谐波分量n的各中性点导纳之和。
8.根据权利要求3、4或5所述的方法，其特征在于，当选择所述残余电流的一个或更多谐波分量和所述残余电压的谐波分量时，所述中性点导纳被确定为等于基频中性点导纳与根据所选择的所述残余电流的一个或更多谐波分量和所述残余电压的谐波分量获得的谐波分量n的中性点导纳之和的和。
9.一种包括计算机程序代码的计算机程序产品，其中，所述程序代码在计算机中的执行使所述计算机执行根据权利要求I到8中任一个的方法的步骤。
10.一种用于检测电网的三相电线上的接地故障的设备，所述设备包括 用于监视所述三相电线(30)上的残余电流和所述电网中的残余电压的装置(40)； 用于检测所述电网中的接地故障的装置(40)； 用于基于所述残余电流和所述残余电压确定中性点导纳或指示其的量的装置(40)；以及 用于将所确定的中性点导纳或指示其的量与预定工作特性相比较、以检测所述三相电线(30)上的接地故障的装置(40)，其特征在于，所述设备包括 用于确定所述残余电流的一个或更多谐波分量和所述残余电压的一个或更多谐波分量的装置(40)，该谐波分量具有频率n * fn，使得n > 2且fn是基频；以及 所述用于确定中性点导纳或指示其的量的装置被适配为使用所确定的所述残余电流的一个或更多谐波分量的至少之一和所确定的所述残余电压的一个或更多谐波分量的至少之一来确定中性点导纳或指示其的量。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于， 所述用于将所确定的中性点导纳或指示其的量与预定工作特性相比较以检测所述三相电线(30)上的接地故障的装置(40)包括 用于确定所述中性点导纳或指示其的量是在由所述预定工作特性在导纳平面上限定的工作区域内部还是外部的装置；以及 用于在所述中性点导纳或指示其的量被确定为在所述工作区域内部时检测到所述三相电线(30)上的接地故障的装置。
12.根据权利要求10或11所述的设备，其特征在于，所述设备包括用于根据一个或更多预定标准来选择用于确定所述中性点导纳或指示其的量的、所确定的所述残余电流的一个或更多谐波分量的至少之一和所确定的所述残余电压的一个或更多谐波分量的至少之一的装置(40)。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述一个或更多预定标准包括针对所述残余电流的谐波分量和所述残余电压的谐波分量的最小值。
14.根据权利要求12或13所述的设备，其特征在于，所述一个或更多预定标准包括对所述残余电流的谐波分量和/或所述残余电压的谐波分量和/或所述残余电流的谐波分量和所述残余电压的谐波分量之间的比的稳定性要求。
15.根据权利要求12、13或14所述的设备，其特征在于，当由所述用于选择的装置选择所述残余电流的一个谐波分量和所述残余电压的一个谐波分量时，所述用于确定中性点导纳的装置被适配为将所述中性点导纳确定为等于根据所选择的所述残余电流的谐波分量和所选择的所述残余电压的谐波分量获得的谐波分量n的中性点导纳。
16.根据权利要求12到15中任一个所述的设备，其特征在于，当选择所述残余电流的多于一个谐波分量和所述残余电压的多于一个谐波分量时，所述用于确定中性点导纳的装置被适配为将所述中性点导纳确定为等于根据所选择的所述残余电流的谐波分量和所选择的所述残余电压的谐波分量获得的谐波分量n的各中性点导纳之和。
17.根据权利要求12、13或14所述的设备，其特征在于，当选择所述残余电流的一个或更多谐波分量和所述残余电压的谐波分量时，所述用于确定中性点导纳的装置被适配为将所述中性点导纳确定为等于基频中性点导纳与根据所选择的所述残余电流的一个或更多谐波分量和所述残余电压的谐波分量 获得的谐波分量n的中性点导纳之和的和。
18.根据权利要求10到17中任一个所述的设备，其特征在于，所述设备包括保护性继电器(40)。
全文摘要
一种用于检测三相电线上的接地故障的方法和设备，该设备包括用于基于残余电流和残余电压确定中性点导纳的装置(40)；用于将所确定的中性点导纳与预定工作特性相比较以检测三相电线(30)上的接地故障的装置(40)；以及用于确定残余电流的一个或更多谐波分量和残余电压的一个或更多谐波分量的装置(40)，该谐波分量具有频率n＊fn，使得n≥2且fn是基频；其中，用于确定中性点导纳的装置被适配为使用所确定的残余电流的一个或更多谐波分量的至少之一和所确定的残余电压的一个或更多谐波分量的至少之一来确定中性点导纳。
文档编号G01R31/08GK102636729SQ20121002887
公开日2012年8月15日 申请日期2012年2月9日 优先权日2011年2月11日
发明者扬内·阿尔托宁, 阿里·瓦尔罗斯 申请人:Abb技术有限公司