一种小电流接地系统单相接地选线的系统及方法

文档序号:8359972阅读:491来源:国知局
一种小电流接地系统单相接地选线的系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统的继电保护领域,具体地,涉及一种小电流接地系统单相接地选线的系统及方法。
【背景技术】
[0002]在3kV_66kV小电流接地系统(又称中性点非有效接地系统)中,单相接地是较为常见的故障类型。小电流接地系统发生单相接地时,故障相对地电压降低,非故障相对地电压升高,线电压依旧对称。由于非故障相电压升高,易引起绝缘薄弱部分击穿、电压互感器铁芯饱和、系统过电压等问题,因此需要及时处理单相接地故障,保障系统安全稳定运行。
[0003]小电流接地系统排除单相接地故障关键在于快速准确选出故障支路。小电流接地选线相关技术自上世纪80年代以来,一直存在误判率较高的问题,主要原因在于:小电流接地系统单相接地时,零序电流实际为系统电容电流,数值过小;系统电磁干扰、负荷不平衡等因素引起的零序电流及谐波电流,使得表征故障的零序电流不易提取和分析。因此,单纯从故障特征分析后得出的选线技术,均存在初始数据采集不准这一限制,导致误选或漏选。

【发明内容】

[0004]本发明的目的,在于提供一种小电流接地系统单相接地选线的系统及方法,解决目前小电流接地系统单相接地时由于故障支路零序电流过小而采集不准,进而导致的选线误判率偏高的问题。
[0005]为了达成上述目的,本发明的解决方案是:一种小电流接地系统单相接地选线的系统,其特征是:包括含有接地选线功能的装置(A),一台或多台晶闸管组驱动装置(B),母线与地之间的接地电阻(C)、断路器或其他类型开关(D)及反向并联的晶闸管组(E),母线上的电压互感器(F),馈线支路上的电流互感器(G);由所述含有接地选线功能的装置(A)采集母线电压互感器的三相电压、零序电压及对应馈线支路的三相电流或零序电流;
[0006]所述含有接地选线功能的装置(A)发送触发所述反向并联晶闸管组(E)导通的命令至所述一台或多台晶闸管组驱动装置(B),由所述晶闸管组驱动装置(B)控制所述反向并联晶闸管组(E)中所有晶闸管的导通;
[0007]所述一台或多台晶闸管组驱动装置(B)接收所述含有接地选线功能的装置(A)下发的触发所述反向并联晶闸管组(E)导通的命令,控制所述反向并联晶闸管组(E)导通。
[0008]上述方案中:所述接地电阻(C)分为三相,所述断路器或其他类型开关(D)分为三相,所述反向并联晶闸管组(E)为单相,所述接地电阻(C)、断路器或其他类型开关(D)及反向并联的晶闸管组(E)在母线与地之间的连接顺序为:母线,所述接地电阻(C),所述断路器或其他类型开关(D),所述反向并联晶闸管组(E),地;或者:母线,所述断路器或其他类型开关(D),所述接地电阻(C),所述反向并联晶闸管组(E),地。
[0009]上述方案中:所述含有接地选线功能的装置(A)与所述一台或多台晶闸管组驱动装置(B)之间采用硬接线方式传递信息,或者采用有线或无线的通讯方式传递信息。
[0010]上述方案中:所述含有接地选线功能的装置(A),具备根据三相电压及零序电压判断接地故障存在与否的功能,不限制所述含有接地选线功能的装置(A)中包含其他功會K。
[0011]上述方案中:所述含有接地选线功能的装置(A),具备根据各馈线三相电流自产零序电流或者直接接入的各馈线零序电流判断各条馈线支路是否存在接地故障的功能,不限制所述含有接地选线功能的装置(A)中包含其他功能。
[0012]上述方案中:所述一台或多台晶闸管组驱动装置(B)触发所述反向并联晶闸管组(E)的触发信号采用光脉冲或电脉冲的方式。
[0013]上述方案中:所述含有接地选线功能的装置(A)通过硬接线方式直接控制所述断路器或其他类型开关(D)。
[0014]本发明还提供一种小电流接地系统单相接地选线的方法,其特征在于:包括步骤:
[0015]实时判断系统零序电压,发生接地故障时,系统产生零序电压,且故障相电压降低,非故障相电压升高;判断为接地故障后,合断路器或其他类型开关;断路器或其他类型开关合上后,发出触发晶闸管导通的命令;两组晶闸管组由于反向并联,触发后,有且仅有一个方向的晶闸管导通,导通的晶闸管电流小于维持电流时自动关断;晶闸管组导通期间,结合故障接地点构成零序回路,故障支路的零序电流会产生突增量,非故障支路无零序电流突增量;通过判别零序电流突增量,完成接地选线。
[0016]采用本发明的技术方案,具有以下有益效果:
[0017](I)采用母线三相电压与零序电压相结合的方式判断是否存在接地故障故障,可靠性尚;
[0018](2)采用人为构建中性点接地的思路,与故障点构成零序回路,可放大故障产生的零序电流,使故障相零序电流明显区别于非故障相及干扰信号,方便采集和区分,大幅提高选线准确率;
[0019](3)采用交流接触器与反向并联晶闸管组配合的方式,可控制中性点接地的时间在半个周波以内,足够故障支路零序电流突增量的产生和采集,同时,避免了长时间改变系统运行方式,提高系统安全性。
【附图说明】
[0020]图1是本发明采用一台含有接地选线功能的独立装置的接线示意图;
[0021]图2是本发明采用进线保护装置和馈线保护装置中含有选线功能的接线示意图。
【具体实施方式】
[0022]以下将结合附图,对本发明的实施例进行详细说明。
[0023]本发明提供小电流接地系统单相接地选线的系统,其针对的对象为3kV_66kV小电流接地系统。配合图1所示,采用一台含有接地选线功能的独立装置(A),安装在母线PT柜内,通过电缆完成对母线三相电压和零序电压采集、各馈线支路三相电流或零序电流的采集、对断路器及其他类型开关(D)的控制、对晶闸管组驱动装置(B)的命令发送;晶闸管组驱动装置(B)同含有接地选线功能的独立装置(A)安装于母线PT柜内,用于接收含有接地选线功能的独立装置(A)下发的命令、发送驱动脉冲至反向并联晶闸管组(E);母线三相电压和零序电压、馈线支路三相电流或零序电流通过电缆从母线电压互感器(F)、馈线电流互感器(G)接入含有接地选线功能的独立装置(A);含有接地选线功能的独立装置(A)与晶闸管组驱动装置(B)之间采用硬接线方式,或者采用有线或无线的通讯方式传递信息;晶闸管组驱动装置(B)与反向并联晶闸管组(E)采用电缆或光纤的方式连接,采用电脉冲或光脉冲的方式传递信息;含有接地选线功能的独立装置(A)根据采
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