一种利用零序故障电流突变的小电流接地故障启动方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用零序故障电流突变的小电流接地故障启动方法，利用零序电流信号作为装置的启动信号，现场装置对系统中的零序电流进行采样，对比采样信号与装置启动的门槛值判定是否满足装置的启动条件：当采样窗口的所有采样点存在连续m个采样点中有n个采样点的幅值大于装置启动的门槛值的情况时，则装置启动，记录故障数据；否则，装置不启动，继续对系统中的零序电流信号进行采样。该方法不仅现场适应性强，而且提高了装置启动的灵敏性。
【专利说明】一种利用零序故障电流突变的小电流接地故障启动方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及现场装置启动【技术领域】，特别涉及一种利用零序故障电流突变的小电 流接地故障启动方法。
【背景技术】
[0002] 目前现场装置的启动信号有零序电压、三相电压或零序电流，通过对比启动信号 的采样点幅值与启动门槛值来决定装置是否启动，但装置启动的启动信号和启动条件不尽 相同，可能会导致装置在硬件条件相差无几的情况下，在工作效率及准确性上有较大的差 距。
[0003] 现有的装置启动方法：装置始终处于对启动信号(零序电压、三相电压或零序电 流）采样的状态，将采样信号的幅值与装置启动门槛值进行比较，若满足装置设定的启动条 件，则装置启动并开始记录故障数据，否则，装置不启动，继续对启动信号进行采样。虽然利 用零序电压或者三相电压作为启动信号的启动方法在启动可靠性上高于利用电流作为启 动信号的启动方法，但其启动灵敏性较低，在一定程度上会使装置无法及时准确的启动，导 致错过一些故障信息；另外，受现场条件的限制，现场可能无法获得电压启动信号，只能利 用电流作为装置的启动信号。即使电流信号可以作为所有装置的启动信号，但其启动条件 的不同也会使装置的工作效率和工作准确性有较大的差别，当有采样点幅值大于门槛值时 就启动的方法无法克服外界因素对装置的干扰，导致装置频繁启动；连续三个采样点中有 至少两个连续采样点的幅值大于门槛值时就启动的方法无法适应现场故障暂态信号谐振 频率较高的情况，将会导致装置拒动，无法保证装置的工作效率及工作准确性，错过一些故 障信息。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种利用零序故障电流突变的小电流接地故障启动方法， 该方法不仅现场适应性强，而且提高了装置启动的灵敏性。
[0005] 为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种利用零序故障电流突变的小电流接 地故障启动方法，利用零序电流信号作为装置的启动信号，现场装置对系统中的零序电流 进行采样，对比采样信号与装置启动的门槛值判定是否满足装置的启动条件：当采样窗口 的所有采样点存在连续m个采样点中有η个采样点的幅值大于装置启动的门槛值的情况 时，则装置启动，记录故障数据；否则，装置不启动，继续对系统中的零序电流信号进行采 样。
[0006] 所述利用零序故障电流突变的小电流接地故障启动方法，包括以下步骤： 步骤S1 :设置现场装置启动的门槛值;门槛值设定为： Ist Kre]I 况 式中，尤为可靠性系数;是检测点i下游线路对地电容电流的有效值，其中： I〇J - 3 ω UqjCqj 式中，是检测点i的零序电压的有效值仏.是检测点i下游线路的对地电容； 步骤S2 :装置对系统中的暂态零模电流信号进行采样； 步骤S3 :将采样信号与装置启动的门槛值相比较，判定是否满足装置的启动条件： 将采样窗口中零序电流采样信号与装置启动的门槛值相比较，若存在连续三个采样点 中有至少两个采样点的幅值大于装置启动的门槛值的情况，则装置启动，记录现场故障数 据；否则装置不启动，继续对系统中的零序电流信号进行采样； 步骤S4 :现场装置启动后，记录现场的故障信息，以进行下一步的处理和运算。
[0007] 本发明的有益效果是解决了利用电压作为启动信号装置启动灵敏性较低的问题， 大大提高了装置启动的灵敏性，能够较为完整的记录故障信息。同时，本发明相对于其他利 用电流信号作为启动信号的启动方法，提高了装置的抗干扰能力，减少因现场干扰而导致 的装置频繁启动，同时也适应现场暂态信号谐振频率较高的情况，减轻现场装置的通信压 力，使其能够准确、适时的启动，提高了其对高频暂态信号的适应性、工作效率及工作准确 性。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1是本发明实施例的实现流程图。
[0009] 图2是本发明实施例中连续三个采样点中有两个采样点的幅值大于门槛值的示 意图。
【具体实施方式】
[0010] 本发明利用零序故障电流突变的小电流接地故障启动方法，利用零序电流信号作 为装置的启动信号，现场装置对系统中的零序电流进行采样，对比采样信号与装置启动的 门槛值判定是否满足装置的启动条件：当采样窗口的所有采样点存在连续三个采样点中有 两个采样点的幅值大于装置启动的门槛值的情况时，则装置启动，记录故障数据；否则，装 置不启动，继续对系统中的零序电流信号进行采样。
[0011] 如图1所示，所述利用零序故障电流突变的小电流接地故障启动方法，具体包括 以下步骤： 步骤S1 :设置现场装置启动的门槛值。门槛值设定为： Ist Kre]I 况 式中，尤为可靠性系数;是检测点i下游线路对地电容电流的有效值，其中： I〇J - 3 ω UqjCqj 式中，是检测点i的零序电压的有效值是检测点i下游线路的对地电容。
[0012] 步骤S2 :装置对系统中的暂态零模电流信号进行采样。
[0013] 现场装置的采样模块一直处在对系统零模电流信号采样的状态，后续将其幅值与 装置启动的门槛值进行比较，判断是否满足装置启动条件。
[0014] 步骤S3 :将采样信号与装置启动的门槛值相比较，判定是否满足装置的启动条 件： 将采样窗口中零序电流采样信号与装置启动的门槛值相比较，若存在连续三个采样点 中有至少两个采样点的幅值大于装置启动的门槛值的情况，如图2所示，则装置启动，记录 现场故障数据；否则装置不启动，继续对系统中的零序电流信号进行采样。
[0015] 步骤S4 :现场装置启动后，记录现场的故障信息，以进行下一步的处理和运算。 [0016] 在本实施例中，现场装置内含有采样模块、通信模块、计数器，采样模块包括现场 数据的采样程序、采样值与装置启动门槛值的比较程序，当采样信号达不到装置启动的条 件时，装置要继续对系统的零模电流信号进行采样。
[0017] 现场的电流信号是通过电流互感器获得的，其中零序电流的的获取有直接和间接 两种方式：直接方式是通过零序电流互感器获得；间接方式是通过三相电流合成后获取。 系统正常运行时一般不存在零序分量，直接测量方式获得的零序电流就是故障电流。而在 间接测量方式下，由于TA误差、装置模拟电路处理及计算误差等，即便是在一次电流对称、 不存在零序分量的情况下，由三个相分量相加获得的工频零序值也不为零，这个分量称为 不平衡分量。为了保证故障工频分量测量的准确性，间接测量方式下，需要通过零序分量突 变量方法剔除不平衡量的影响。
[0018] 以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作 用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种利用零序故障电流突变的小电流接地故障启动方法，其特征在于，利用零序电 流信号作为装置的启动信号，现场装置对系统中的零序电流进行采样，对比采样信号与装 置启动的门槛值判定是否满足装置的启动条件：当采样窗口的所有采样点存在连续m个采 样点中有η个采样点的幅值大于装置启动的门槛值的情况时，则装置启动，记录故障数据； 否则，装置不启动，继续对系统中的零序电流信号进行采样。
2. 根据权利要求1所述的一种利用零序故障电流突变的小电流接地故障启动方法，其 特征在于，包括以下步骤： 步骤S1 :设置现场装置启动的门槛值;门槛值设定为： Ist Krejl 况 式中，尤为可靠性系数;是检测点i下游线路对地电容电流的有效值，其中： I〇J - 3 ω UqjCqj 式中，是检测点i的零序电压的有效值仏.是检测点i下游线路的对地电容； 步骤S2 :装置对系统中的暂态零模电流信号进行采样； 步骤S3 :将采样信号与装置启动的门槛值相比较，判定是否满足装置的启动条件： 将采样窗口中零序电流采样信号与装置启动的门槛值相比较，若存在连续三个采样点 中有至少两个采样点的幅值大于装置启动的门槛值的情况，则装置启动，记录现场故障数 据；否则装置不启动，继续对系统中的零序电流信号进行采样； 步骤S4 :现场装置启动后，记录现场的故障信息，以进行下一步的处理和运算。
【文档编号】G01R19/165GK104049140SQ201410297198
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月28日 优先权日:2014年6月28日
【发明者】李天友, 吴文宣, 陈彬, 徐丙垠, 薛永端 申请人:国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司电力科学研究院, 山东理工大学