专利名称：小电流接地系统接地选线方法
技术领域：
本发明涉及一种电力系统接地选线方法，特别涉及一种小电流接地系 统接地选线方法。
背景技术：
目前，在电力系统3.3千伏至66千伏电网中，以零序电流、零序电 压为参量的选线方法有1)基波零序电流比幅比相法；2)基于零序功率 选线法；3)基于谐波分量选线法；4)基于暂态过程首半波选线法。在这 些选线方法中，由于受系统运行方式、线路长短、零序电流互感器不平衡 及接地程度等因素影响，都存在着灵敏度低及选线有误等问题。此外，为 了了解掌握系统的接地参数，需要在系统进行模拟接地试验，并需要通过 很多的测试仪器及不同内容的反复测试才能获得;而且进行此项工作又有 一定的风险性。
发明内容
本发明的目的是要克服现有技术存在的不足之处，提供一种小电流接 地系统接地选线的方法。该方法利用双回线接地转移特征公式和单回线接 地转移特征公式建立模型，以零序电流增量变化识别接地回路，消除了零 序互感器不平衡电流对接地选线的影响;接地选线精度不受运行方式及天 气情况、接地线路长短、接地程度轻重影响；具有灵敏度高及选线准确的 特点，对于准确识别接地回路，掌握系统接地及消弧线圈补偿情况、促进 提高系统安全可靠运行等具有重要意义。
本发明提出的小电流接地系统接地选线方法，包括以下步骤； 1、将不同的单回线和双回线进行编号并预置在微机中；2、 由微机实时采集、计算变电站母线上的相、线电压及零序电压和 各线路零序电流，判别系统有无接地及接地的相别，当系统发生单相接地 故障时，由微机给出接地相的分相开关合闸指令，同时给出录波指令；
3、 微机根据单回线和双回线的编号，将测量的正常运行时单回线的 零序电流I0、双回线第一线的零序电流I01、双回线第二线的零序电流I02， 接地时单回线的零序电流IO'、母线上的零序电压UO'、双回线第一线 的零序电流I01'、双回线第二线的零序电流102'，接地转移时母线上 的零序电压UO"、双回线第一线的零序电流101〃 、双回线第二线的零 序电流I02"、单回线的零序电流IO"按照双回线接地转移特征公式
UO" /U0' X (101' —IOl) — (101〃 一101) +U0" /U0' X (102' —102) — (102〃 一102)
以及单回线接地转移特征公式 UO" /U0' X (IO' _10) — (10〃 一10)
进行计算；
4、 将计算结果与通过电流互感器测得的接地转移时经接地相的分相 开关流过的接地电流IJ进行比较，当计算结果位于士0.1IJ范围内，说明 线路为非故障线路；当计算结果在(1土0.1)IJ范围内，说明线路为故障线 路。
本发明采用由微机、分相开关和零序电流互感构成的分相接地转移装 置，由于分相接地转移装置将接地相与变电站中的接地网直接相连，其接 地电阻很小，会将在接地回路故障相上流过的接地电流完全引入到此接地 点上，所以IJ的值又为系统总接地电流。并且对中性点不接地系统而言 为全网对地电容电流，对于中性点经消弧线圈接地系统而言为系统过补偿或欠补偿电流。
本发明的有益效果是-
1 )该方法利用双回线接地转移特征公式和单回线接地转移特征公式。
从公式的结构上看，它是一个"三差"公式，第一差(10' —10)，反映 系统接地时与系统正常运行时之间的零序电流增量。第二差(10〃 一IO)，
反映接地转移时与系统正常运行时之间的零序电流增量。第三差为uo" /
U0' X (10' —10) — (10" —IO)，即将第一差乘以一个接地系数uo〃 /uo'，然后在与第二差进行差值运算，目的将接地变成与接地转移同一
接地程度，以便进行等价运算。由于非接地回路第一差与第二差，反映的
零序电流增量都是自身对地的电容电流，故有公式运算值趋于o的特征。
同理,接地回路的第一差反映的是自身对地电容电流增量与故障相上有一 个总接地电流增量的和，而第二差只为自身对地电容电流增量，故有公式 运算值趋于总接地电流的特征。显然，上述两种特征的结果，为接地选线 提供了重要的理论依据。
2) 由于公式以零序电流增量变化识别接地回路，消除了零序电流互感
器不平衡对接地选线的影响。
3) 无论在什么运行方式及天气情况下发生接地故障，接地的线路是长 还是短，接地程度是轻还是重，其公式非接地回路的值恒趋于O，接地回 路的值恒趋于当前系统的总接地电流，都不会影响接地选线精度。
4) 通过该方法可实现接地电阻、全网电容电流、各线电容电流、母线 电容电流、消弧线圈补偿电流及补偿度的在线测量；
5) 与以往的接地选线方法比，本发明具有灵敏度高及选线准确的特点； 同时根据接地系数及故障回路与非故障回路的"三差"公式，对于准确识别接地回路，掌握系统接地及消弧线圈补偿情况、促进提高系统安全可靠
运行等具有重要意义。
图1是实施本发明所采用的小电流接地系统选线装置的接线原理图。
具体实施例方式
如图1所示，采用由分相开关l、零序电流互感器3及微机2构成的 小电流接地系统选线装置，其中分相开关1 一端通过刀闸连接系统A、B、 C三相电源，另一端封星后经零序电流互感器3直接与变电站的接地网相 连。由于分相开关1之间设有机械和程序闭锁，只允许单相合分闸，故该 装置是一分相接地保护装置。首先将不同的单回线和双回线编号并预置在 微机2中；工作时由微机2实时采集、计算变电站母线上的相、线电压及 零序电压和各线路的零序电流，判别系统有无接地及接地的相别，当系统 发生单相接地故障时，由微机2给出接地相的分相开关合闸指令，同时对 母线线上故障前(50ms)以及故障转移后(150ms)的相、线电压、零序电 压和各线零序电流进行录波;接地相的分相开关1合闸后直接将接地相与 大地等电位起来，并让系统的接地电流完全转移到此保护接地点上来，故 障接地点的接地电流趋于零。由于装置的动作速度很快，从系统发生接地 时刻起到将接地相100%重复接地的时间小于50毫秒，使故障点的接地 电流还没燃烧起来接地电流就消失了，因而加装这一分相接地保护装置 后，在系统发生单相接地故障时不产生电弧，对于防止接地电弧飞弧发展 成相间短路故障有很好的保护作用。如果系统接地是间歇性的，经此保护 装置可以将间歇性接地变成一种稳态接地，对于防止间歇性接地过电压也 有很好的能保护作用。如果接地是由于人身感电造成的，如同触摸带有地线的带电体上，可以使触电人员迅速脱离电源，对减轻触电人员伤害程度
也有很好的保护作用。录波完成后，微机2根据单回线和双回线编号将测 量的正常运行时单回线的零序电流IO、双回线第一线的零序电流IOl、双 回线第二线的零序电流I02，接地时单回线的零序电流IO'、母线上的零
序电压uo'、双回线第一线的零序电流ior 、双回线第二线的零序电
流102'，接地转移时母线上的零序电压UO"、双回线第一线的零序电
流ior 、双回线第二线的零序电流i02〃 、单回线的零序电流io"按照
双回线接地转移特征公式
uo"/uo' x aoi' —ioi) _ aor —ioi) +uo〃/uo' x ao2'
—102) — (102〃 一102)
以及单回线接地转移特征公式
U0〃 /U0' X (IO' —10) _ (IO" —IO), 进行计算；
将计算结果与接地转移时经接地相的分相开关1流过的接地电流IJ 进行比较，当计算结果位于土0.1IJ范围内，即^-0.1IJ或^0.1IJ时说明 线路为非故障线路；当计算结果在(1士0.1)IJ范围内，即^0.9IJ或^1.1IJ
时说明线路为故障线路。
该方法依据故障回路公式的运算值趋于系统总接地电流、非故障回路 公式的运算值趋于零的特征，可准确选出接地回路。
权利要求
1、一种小电流接地系统接地选线方法，其特征是1. 1、将不同的单回线和双回线进行编号并预置在微机中；1. 2、由微机实时采集、计算变电站母线上的相、线电压及零序电压和各线路零序电流，判别系统有无接地及接地的相别，当系统发生单相接地故障时，由微机给出接地相的分相开关合闸指令，同时给出录波指令；1. 3、微机根据单回线和双回线的编号，将测量的正常运行时单回线的零序电流I0、双回线第一线的零序电流I01、双回线第二线的零序电流I02，接地时单回线的零序电流I0′、母线上的零序电压U0′、双回线第一线的零序电流I01′、双回线第二线的零序电流I02′，接地转移时母线上的零序电压U0″、双回线第一线的零序电流I01″、双回线第二线的零序电流I02″、单回线的零序电流I0″按照双回线接地转移特征公式U0″/U0′×(I01′—I01)—(I01″—I01)+U0″/U0′×(I02′—I02)—(I02″—I02)以及单回线接地转移特征公式U0″/U0′×(I0′—I0)—(I0″—I0)进行计算；1. 4、将计算结果与通过电流互感器测得的接地转移时经接地相的分相开关流过的接地电流IJ进行比较，当计算结果位于±0.1IJ范围内，说明线路为非故障线路；当计算结果在(1±0.1)IJ范围内，说明线路为故障线路。
全文摘要
一种小电流接地系统接地选线方法，解决了现有的选线方法存在的灵敏度低及选线有误的问题。包括以下步骤；1.将单回线和双回线进行编号并预置在微机中；2.由微机判别系统有无接地及接地相别；3.微机根据单回线和双回线编号将测量的正常运行时零序电流、接地时单回线的零序电流及母线上的零序电压、双回线的零序电流，接地转移时母线上的零序电压、双回线零序电流、单回线的零序电流按照接地转移特征公式进行计算；将计算结果与接地转移时经接地相的分相开关流过的接地电流IJ进行比较，确定故障线路。优点是具有灵敏度高及选线准确的特点，对于准确识别接地回路，掌握系统接地及消弧线圈补偿情况、促进提高系统安全可靠运行等具有重要意义。
文档编号H02H7/26GK101436776SQ20081022975
公开日2009年5月20日 申请日期2008年12月15日 优先权日2008年12月15日
发明者张文会, 曹福林 申请人:辽宁省电力有限公司锦州供电公司