一种配电网单相接地故障选线系统及方法与流程

本发明涉及配电网单相接地故障选线，尤其是涉及一种配电网单相接地故障选线系统及方法。

背景技术：

1、目前我国3～66kv电网，绝大部分采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式。消弧线圈的主要作用是在电网发生单相接地时产生电感电流以补偿电网电容电流，使故障点残流变小，达到自行熄弧、消除故障的目的。消弧线圈的使用，有效地防止了弧光过零后重燃，预调式消弧线圈还可消除电磁式压变饱和引起的铁磁谐振过电压。

2、中国发明专利名称：一种计及母线接地故障的主动干预型消弧装置选线方法，专利号：cn114966462a，公开了一种计及母线接地故障的主动干预型消弧装置选线方法，采用零序电压3u0和最小线电压ulwin等组成的单相接地故障启动判据。

3、只要发生了线路接地，不管如何补偿、消弧，最终必须隔离故障点，且对故障点的隔离应准确而快速；但是消弧线圈的使用在有效减小接地线路、接地点电弧电流的同时，还改变了接地线路的零序电流极性，使得小电流接地系统中接地线路的故障特征更加不明显，导致接地选线准确率下降。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种配电网单相接地故障选线系统及方法。随着供电安全性要求的进一步提高，要求小电流接地系统中瞬时接地即时消弧，永久接地快速隔离，消弧线圈增加并联自动投切低电阻方式，通过合理的控制逻辑，可在瞬时接地即时投入消弧线圈，快速补偿电网电容电流，甚至恢复接地点绝缘，使电网恢复正常；对于接地持续超过一定时限的，判为永久性接地，预投或短时投入低电阻，并联在消弧线圈两端，短时放大接地线路零序电流，在受限可控的电流范围内，使接地特征显著，利用出线开关、配网开关的零序过流保护动作告警选线或快速跳闸，对于高阻接地，暂时的低电阻投入，可以辅助基于横向比幅比相的常规接地选线装置准确选线，为调度员准确拉路提供可靠依据。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种配电网单相接地故障选线系统，包括：

4、真空接触器，与低电阻匹配，用于投切或外部保护跳开低电阻；

5、低电阻，通过暂时改变小电流接地系统零序阻抗，为接地故障线路提供暂时性放大的零序电流，提高变电站出线开关、配网线路上分段、分支、分界开关的零序过流保护灵敏度，使其可靠动作，实现故障线路准确告警或跳闸；

6、电流互感器，配置与低电阻限流相匹配的电流变比，用于低电阻电流的录波、低电阻过流保护；

7、低阻控制器，用于诊断接地故障，输出控制命令，实现真空接触器的自动分合，并为外部设备提供低电阻投退的操作接口，完成与后台机、远动机遥信、遥控等功能；

8、用户终端，可执行用户命令，实现低电阻功能的投入或退出；低电阻状态指示灯，显示低电阻功能是否投入、真空接触器开合状态；超温告警灯，指示低电阻超温异常状态；低阻动作计数器，记录低电阻动作次数；低阻远方/就地把手，用于实现低电阻功能的就地或远方投退；低阻投/退把手，就地操作时，实现低电阻功能的投入或退出；低电阻温度设定面板，可设定低电阻超温温度。

9、一种配电网单相接地故障选线方法，包括：

10、电网正常运行时，低电阻功能投入，且真空接触器处于合闸状态，若配电网发生接地故障，则直接放大系统零序电流，使得故障线路站内开关至故障点的配网开关零序过流保护顺利启动，通过合理的定值、时间配合，各级开关零序过流保护有选择性地跳闸隔离接地点或发出零序过流保护告警信号，确定接地故障导线段；若配电网发生永久性接地故障，则真空接触器经整定延迟自动断开，接地点消失且故障特征量3u0低于定值后，真空接触器再次恢复为合闸状态；

11、电网正常运行时，低电阻功能投入，但真空接触器处于分闸状态，消弧线圈正常投运，若配电网发生接地故障，故障特征量3u0越限达到整定定值；若接地故障为瞬时性接地故障，则真空接触器保持分闸状态，仅消弧工作，故障点恢复绝缘后，电网恢复正常；若接地故障为永久性接地故障，真空接触器经整定时间后自动合闸，放大系统零序电流，使得故障线路站内开关至故障点的配网开关零序过流保护顺利启动，通过合理的定值、时间配合，各级开关零序过流保护有选择性地跳闸隔离接地点或发出零序过流保护告警信号，确定接地故障导线段，接地消失且故障特征量3u0低于定值后，真空接触器自动恢复至断开状态。

12、本发明的有益效果为：

13、本发明的低电阻直接并联在原始接地变消弧线圈两侧，有独立的控制逻辑，不干预正常的消弧线圈系统运行，不需改造原消弧线圈系统；

14、本方法灵活辅助电网上零序过流保护有选择地动作跳闸或告警选线、选段，发生接地故障后可以首先消弧，对永久性故障自动短时投入低电阻，减小系统零序阻抗，放大零序电流，也可在正常运行时投入低电阻，瞬时性接地故障直接放大零序电流，对永久性故障自动延时退出低电阻，进入消弧运行，利用改变小电流接地系统中零序阻抗的原理，通过合理的控制逻辑，适时放大故障线路零序电流，显著提高选线设备灵敏度，通过定值设置，可灵活实现接地线路零序过流保护告警或跳闸，明显提高选线准确率，降低调度员工作量，进一步提高配电网供电可靠性。

技术特征：

1.一种配电网单相接地故障选线系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的配电网单相接地故障选线系统，其特征在于，所述系统还包括：

3.如权利要求2所述的配电网单相接地故障选线系统，其特征在于，低阻控制器设置有外部跳闸开入，用于在真空接触器合位持续期间，外部保护经跳低电阻开入，退出低电阻并断开真空接触器控制电源回路。

4.如权利要求2所述的配电网单相接地故障选线系统，其特征在于，低阻控制器内设真空接触器合闸超时时限，用于低电阻自动断开失灵时，低阻控制器按设定的超时时限启动，控制低电阻自动退出，或者经跳闸出口接线至接地变高压侧开关，实现接地变高压侧开关分闸。

5.如权利要求2所述的配电网单相接地故障选线系统，其特征在于，低阻控制器内设连锁开入、开出节点，引入分段开关位置节点，能够实现母线并列运行时自动闭锁后序低电阻功能，保持同母线仅一台低电阻运行。

6.如权利要求2所述的配电网单相接地故障选线系统，其特征在于，低阻控制器能够实现遥控、遥信，配合站内测控装置，与后台机、远动机实现信息交互。

7.一种配电网单相接地故障选线方法，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的配电网单相接地故障选线方法，其特征在于，若接地线路的配网开关不跳闸，并且变电站出线开关零序过流保护也不跳闸，则低电阻真空接触器经整定延时自动分闸，用于低电阻散热，散热完毕后自动合闸投入。

9.如权利要求7所述的配电网单相接地故障选线方法，其特征在于，若发生母线永久接地或其他接地故障无法通过出线、配网开关零序过流保护跳闸隔离的情况，则低阻控制器经设定的单次故障最大投切次数，退出低电阻，用于保护设备。

10.如权利要求7所述的配电网单相接地故障选线方法，其特征在于，低阻控制器内设允许低电阻投切的开放窗口时间twin，用于防止低电阻在永久性接地时频繁投切，当故障特征量3u0越限超过开放窗口时间，闭锁低电阻真空接触器合闸，具体计算方法为：

技术总结
一种配电网单相接地故障选线系统及方法，系统包括：真空接触器，用于投切或外部保护跳开低电阻；低电阻，通过暂时改变小电流接地系统零序阻抗，为接地故障线路提供暂时性放大的零序电流，提高变电站出线开关、配网线路上分段、分支、分界开关的零序过流保护灵敏度；电流互感器，用于低电阻电流的录波、低电阻过流保护；低阻控制器，用于诊断接地故障，输出控制命令，实现真空接触器的自动分合，并为外部设备提供低电阻投退的操作接口；用户终端，用户下达操作命令，实现低电阻的投入与退出；低电阻状态指示灯，显示低电阻功能是否投入、真空接触器开合状态。本发明设置了合理的控制逻辑，适时放大接地故障线路零序电流，显著提高选线设备灵敏度。

技术研发人员：周立栋,栾国军,马传惠,任洁,赵斌财,吴金玉,晋飞,刘传良,刘忠辉,卢晓惠,宋战慧,唐敏,黄海丽,王思城,康健,王明林
受保护的技术使用者：国网山东省电力公司潍坊供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14