配电网接地故障选线方法和系统的制作方法_2

文档序号:9416133阅读:来源:国知局
电压。
[0053] 因此,在其中一个实施例中,配电网为中性点不接地系统,如图5所示,步骤S140 中根据三相电压得到故障相的步骤,包括步骤S142和步骤S144。
[0054] 步骤S142 :若电压最低相的相电压小于K倍额定电压,则电压最低相为故障相。
[0055] 步骤S144 :若三相电压均大于K倍额定电压,则电压最高相的下一相为故障相。其 中K小于0. 823,本实施例中K具体为0. 6。
[0056] 在另一实施例中,配电网为中性点接地系统,如图6所示,步骤S140中根据三相电 压得到故障相的步骤,包括步骤S144和步骤S146。
[0057] 步骤S146 :若电压最低相的相电压小于K倍额定电压,则电压最低相为故障相。
[0058] 步骤S148 :若三相电压均大于K倍额定电压,则电压最高相的上一相为故障相。其 中K小于0. 823,同样本实施例中K取0. 6。
[0059] 以上即是针对配电网的两种不同情况提供了对应的故障相确定方法,可根据实际 情况进行选择,提高了故障选线的可靠性和全面性。
[0060] 步骤S150 :根据故障相从母线PT二次侧的对应相注入信号电流。具体可通过控 制器控制信号发生装置从PT二次侧的对应相注入特殊频率的信号电流,以便后续进行获 取识别。在PT -次侧会感应出对应的信号电流,大部分的信号电流会经故障出线的故障相 流入接地点。
[0061] 步骤S160:检测母线每条出线处输出的电流,获取电流大于预设阈值的线路作为 故障线路。具体可在每条出线处都安装有零序电流互感器,零序电流互感器与控制器连接, 将采集到的电流传输至控制器。控制器对电流信号进行分析,若检测到的信号电流超过预 设阀值,则认为该条线路是故障线路。
[0062] 在其中一个实施例中,如图7所示,步骤S130之前,配电网接地故障选线方法还可 包括步骤SllO和步骤S120。
[0063] 步骤S110:采集配电网的中性点电压,并判断中性点电压是否大于预设的电压阈 值。若是,则进行步骤S120 ;若否,则可返回步骤S110,再次采集中性点电压进行判断。具体 可通过消弧装置采集配电网的中性点电压,并进行后续的消弧操作。如图8所示为一实施 例中消弧装置的结构图,消弧装置包括中心屏、控制器和两路消弧回路,控制器设置于中心 屏内,且中心屏连接两路消弧回路,每路消弧回路一端连接IOkV母线开关柜,另一端接地。
[0064] 采集得到的中性点电压接到中心屏上,以供控制器判断是否大于电压阈值。电压 阈值的具体取值可根据实际情况调整。本系统中的消弧线圈为调匝式消弧线圈,挂网后自 动跟踪运行,全自动跟踪补偿消弧线圈装置。消弧装置中的控制器同时还可用作故障选线 控制,实现消弧、选线一体化,降低成本。
[0065] 步骤S120 :获取消弧参考数据,并根据消弧参考数据对消弧线圈进行调整,使配 电网接地点的电流降至预设范围内。本实施例中消弧参考数据包括电网电容电流、脱谐度 和残流,以电网电容电流、脱谐度和残流作为调节消弧线圈补偿电流的依据。投运前先将脱 谐度和残流设定为某一个范围,当系统的脱谐度或残流超出此范围,控制器调整消弧线圈 的档位,使调整后的脱谐度及残流满足要求。本实施例中在零序回路中串有阻尼电阻,以免 电网出现谐振,在中性点电压超过设定的阀值(一般设为15%的相电压),切除阻尼电阻, 使消弧线圈完全补偿电容电流,减小接地点的电流,达到熄弧并保证电力系统安全、可靠地 运行。
[0066] 在出现接地故障时,本实施例中进行故障选线之前还提供消弧功能,根据检测到 的数据调节消弧线圈的感抗,使其补偿容性电流,使接地点的电流降到一定的范围内,达到 消弧的目的,保证电力系统安全可靠地运行。
[0067] 在其中一个实施例中,继续参照图7,步骤S160之后,配电网接地故障选线方法还 包括步骤S170。
[0068] 步骤S170 :对故障线路进行检测获取检测信号,并将检测信号降低幅度大于预设 幅度阈值的位置作为故障接地点。可通过手持设备故障定位仪进行故障定位,具体利用在 接地点前后信号电流的大小会发生突变这一特点进行故障定位,沿故障线路探测,信号突 然减弱的点就认为是故障接地点。
[0069] 上述配电网接地故障选线方法,检测配电网的母线PT二次侧开口三角绕组上的 零序电压以判断配电网接地系统是否发生接地故障,若是则根据母线的三相电压得到故障 相。母线PT二次侧与故障相对应的相注入信号电流,检测出线处的电流从而确定故障线 路,实现故障选线,适用范围广,选线正确率高且成本低。
[0070] 本发明还提供了一种配电网接地故障选线系统,可适用于中压配电网的小电流接 地系统,如图9所示,包括判断模块130、处理模块140、控制模块150和检测模块160。
[0071] 判断模块130用于获取配电网的母线PT二次侧开口三角绕组上的零序电压,并判 断零序电压是否大于预设的故障阀值。故障阈值的具体取值可根据实际情况调整,实时监 控母线PT二次侧开口三角绕组上的零序电压,将零序电压大于故障阈值作为判断是否发 生接地故障的依据。可利用控制器获取零序电压并进行判断,具体与上述配电网接地故障 选线方法中类似,在此不再赘述。本实施例中同样将故障阀值电压值设定为120V,当零序电 压U x= 120V时,认为系统发生了接地故障,启动对故障相的选择判断,提高判断准确 性。
[0072] 处理模块140用于在零序电压大于故障阀值时,获取母线的三相电压,根据三相 电压得到故障相。在确定配电网发生短路故障时,测量配电网中母线的三相电压并确定故 障相,以便后续步骤对应注入信号电流,通过注入法快速地选出故障出线。同样可通过控制 器检测母线的三相电压,并根据三相电压得到故障相。根据三相电压分析确定故障相的原 理与上述配电网接地故障选线方法中类似,在此不再赘述。
[0073] 因此,在其中一个实施例中,配电网为中性点不接地系统,如图10所示,处理模块 140包括第一单元142和第二单元144。
[0074] 第一单元142用于在电压最低相的相电压小于K倍额定电压,选取电压最低相为 故障相。
[0075] 第二单元144用于在三相电压均大于K倍额定电压,选取电压最高相的下一相为 故障相。其中K小于0. 823,本实施例中K具体为0. 6。
[0076] 在另一实施例中,配电网为中性点接地系统,如图11所示,处理模块140包括第三 单元146和第四单元148。
[0077] 第三单元146用于在电压最低相的相电压小于K倍额定电压,选取电压最低相为 故障相。
[0078] 第四单元148用于在三相电压均大于K倍额定电压,选取电压最高相的上一相为 故障相。其中K小于0. 823,同样本实施例中K取0. 6。
[0079] 以上即是针对配电网的两种不同情况提供了对应的故障相确定方法,可根据实际 情况进行选择,提高了故障选线的可靠性和全面性。
[0080] 控制模块150用于根据故障相从母线PT二次侧的对应相注入信号电流。具体可 通过控制器控制信号发生装置从PT二次侧的对应相注入特殊频率的信号电流,以便后续 进行获取识别。在PT-次侧会感应出对应的信号电流,大部分的信号电流会经故障出线的 故障相流入接地点。
[0081] 检测模块160用于检测母线每条出线处输出的电流,获取电流大于预设阈值的线 路作为故障线路。具体可在每条出线处都安装有零序电流互感器,零序电流互感器与控制 器连接,将采集到的电流传输至控制器。控制器对电流信号进行分析,若检测到的信号电流 超过预设阀值,
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