一种基于动态零序保护的单相接地故障区域隔离方法与流程

文档序号:37556642发布日期:2024-04-09 17:47阅读:11来源:国知局

本发明主要是配电网单相接地故障区域隔离,适用于配电线路节点一二次融合智能开关实现配电线路快速的故障区域隔离。


背景技术:

1、配电网单相接地故障占比高达80%左、右,为了切除故障线路往往通过零序电流保护或接地选线在变电站切除故障馈线,但是由于馈线再加上分支线路使一些线路的供电范围很大,如果在变电站切除故障馈线,往往造成较大范围的停电,降低供电可靠性。为了解决这一问题现在电网中应用了大量的一二次融合的智能开关,目的是在电网发生在变电站切除故障馈线通过检测故障特征量,判断故障发生的区域,并通过智能开关的动作实现故障区域隔离。

2、传统的零序保护往住为一座变电站的配电线路采用一个固定的零序电流保护电流定值,为了保证零序电流保护的选择性要求零序电流保护电流定值一般都选取的比较大,这样就造成了较大的高阻死区,对于人身触电、树木接地或架空线路断线接地产生的接地故障不能及时切除,不利于电网安全和人身安全,国内曾多次发生树木接地或架空线路断线接地而线路的零序电流保护和线路智能开关的零序电流保护不动而产生人身安全和森林火灾事故。

3、智能开关还有一种实现故障的区域隔离的方法,就是通过配电自动化系统与节点智能开关进行通信,在发生配电网单相接地故障时检测各节点的零序电流分布,根据各节点的零序电流分布判断单相接地故障发生的区域,实现故障的区域隔离,但是这种方法需要把变电站出线的零序电流与各节点的零序电流进行比较,但是变电站出线的零序电流属于变电站内部的数据在变电站的后台通信上存在难度;配电自动化系统与节点智能开关进行通信时间长,据现场实验证明,需40秒左右,不利于配电网单相接地故障的快速区域隔离,不也利于防森林火灾。


技术实现思路

1、针对目前配电网故障处理与故障隔离存在的问题,发明了基于动态零序保护的配电线路单相接地故障区域隔离方法,该发明通过对配电线路装有一二次融合智能开关的节点采用动态零序保护的方法实现单相接地故障的快速故障区域隔离。

2、对配电线路装有一二次融合智能开关的节点si,计算出节点下游(负荷侧)配电线路最大对地电容电流isic,即根据节点si下游(负荷侧)配电线路,计算出在节点上游侧(电源侧)发生单相金属性接地故障时流过节点si的最大电容电流isic,贮存在节点si的控制存贮器中。

3、把idsi0=fdisic作为节点si一二次融合智能开关的零序电流保护的零序电流定值,fd为零序电流保护的零序电流定值的动态变化系数,根据发生单相接地故障时中性点位移电压un的值计算,即根据配电网单相接地故障时的中性点位移电压un的值,划分为金属性接地故障、低阻接地故障、中阻接地故障和高阻接地故障,采取不同的零序电流定值的动态变化系数,un=(0.8~1.0)uɸ时,为金属性接地故障,fd取1.1;un=(0.6~0.8)uɸ时,为低阻接地故障,fd取0.9;un=(0.2~0.6)uɸ时,为中阻接地故障,fd取0.7;un<0.2uɸ时,为高阻接地故障,fd取0.3,uɸ为配电网相电压。

4、在配电网中性点位移电压un的增量δun≥δ时,判断配电网发生单相接地故障,根据配电网中性点位移电压un的范围,启动零序电流定值的动态变化系数fd,把idsi0=fdisic作为节点si的零序电流定值;设td为零序电流保护的时间定值,当零序电流达到节点si的零序电流定值、在td后启动节点si的一二次融合智能开关的零序电流保护,切除单相接地故障,实现故障区域隔离;δ为判断配电网发生单相接地故障的中性点位移电压un的增量判据,根据高阻识别的需要进行设定;时间定值td根据不同的接地故障处理装置的需要设定。

5、节点si下游(负荷侧)配电线路最大对地电容电流isic,指在节点负荷侧配电线路最大的对地电容电流,包括季节变化及配电线路运行方式变化所能达到的配电线路值,通过计算的方法获得,并存贮在节点si的存贮器中。

6、零序电流保护的零序电流定值的动态变化系数fd是实现零序电流定值动态变化的参数,其值取决于故障时配电网中性点位移电压un与电网相电压的比值,应大于配电网中性点位移电压un的比值的上限。

7、节点si的一二次融合智能开关应貝备数据采集、存贮、计算和控制功能,在配电网正常运行时实时采集配电网中性点位移电压un和流过节点零序电流,在配电网中性点位移电压un的增量δun≥δ时,判断配电网发生单相接地故障,并根据配电网中性点位移电压un的值启动不同的零序电流保护的动态零序电流定值。

8、该方法不适用于消弧线圈接地方式的配电网;不适用于故障馈线的电容电流大于其余馈线电容电流之和的馈线。

9、本发明具有下述优点:

10、1、该发明能有效地进行配电网单相接地故障区域隔离,解决零序保护的高阻“死区”问题。

11、2、该发明采用动态零序电流定值的方法,配电线路上串联的智能开关不需要时间定值的配合,因而速度快,可在配电线路发生断线产生白单相接地故障、人身触电引起的接地故障和树木接地故障时快速实现故障区域隔离,有效提高电网安全、人身安全和防止山林火灾事故发生。

12、、该发明与使用配电自动化系统故障区域隔离方法相比,不需要ftu,不需要后台通信,不需要采集变电内部参数,因而投资少、性价比高、可靠性好。

13、3、该发明筒单、易行、适用范围广,便于产品化,产品前景好。



技术特征:

1.一种基于动态零序保护的单相接地故障区域隔离方法,其特征在于:对配电线路装有一二次融合智能开关的节点si,计算出节点下游(负荷侧)配电线路最大对地电容电流isic,即根据节点si下游(负荷侧)配电线路,计算出在节点上游侧(电源侧)发生单相金属性接地故障时流过节点si的最大电容电流isic,贮存在节点si的控制存贮器中;

2.根据权利要求1所述的一种基于动态零序保护的单相接地故障区域隔离方法,其特征在于:节点si下游(负荷侧)配电线路最大对地电容电流isic,指在节点负荷侧配电线路最大的对地电容电流,包括季节变化及配电线路运行方式变化所能达到的配电线路值,通过计算的方法获得,并存贮在节点si的存贮器中。

3.根据权利要求1所述的一种基于动态零序保护的单相接地故障区域隔离方法,其特征在于:零序电流保护的零序电流定值的动态变化系数fd是实现零序电流定值动态变化的参数,其值取决于故障时配电网中性点位移电压un与电网相电压的比值,应大于配电网中性点位移电压un的比值的上限。

4.根据权利要求1所述的一种基于动态零序保护的单相接地故障区域隔离方法,其特征在于:节点si的一二次融合智能开关应貝备数据采集、存贮、计算和控制功能,在配电网正常运行时实时采集配电网中性点位移电压un和流过节点零序电流,在配电网中性点位移电压un的增量δun≥δ时,判断配电网发生单相接地故障,并根据配电网中性点位移电压un的值启动零序电流保护的动态零序电流定值。

5.根据权利要求1所述的一种基于动态零序保护的单相接地故障区域隔离方法,其特征在于:该方法不适用于消弧线圈接地方式的配电网;不适用于故障馈线的电容电流大于其余馈线电容电流之和的馈线。


技术总结
针对目前配电网故障处理与故障隔离存在的问题,发明了一种基于动态零序保护的单相接地故障区域隔离方法,该发明通过对配电线路装有一二次融合智能开关的节点采用动态零序保护的方法实现单相接地故障的快速故障区域隔离。

技术研发人员:李政洋,李景禄
受保护的技术使用者:李景禄
技术研发日:
技术公布日:2024/4/8
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