專利名稱：小電流接地系統(tǒng)接地選線方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)接地選線方法，特別涉及一種小電流接地系 統(tǒng)接地選線方法。
背景技術(shù)：
目前，在電力系統(tǒng)3.3千伏至66千伏電網(wǎng)中，以零序電流、零序電 壓為參量的選線方法有1)基波零序電流比幅比相法；2)基于零序功率 選線法；3)基于諧波分量選線法；4)基于暫態(tài)過程首半波選線法。在這 些選線方法中，由于受系統(tǒng)運(yùn)行方式、線路長短、零序電流互感器不平衡 及接地程度等因素影響，都存在著靈敏度低及選線有誤等問題。此外，為 了了解掌握系統(tǒng)的接地參數(shù)，需要在系統(tǒng)進(jìn)行模擬接地試驗(yàn)，并需要通過 很多的測試儀器及不同內(nèi)容的反復(fù)測試才能獲得;而且進(jìn)行此項(xiàng)工作又有 一定的風(fēng)險(xiǎn)性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種小電流接 地系統(tǒng)接地選線的方法。該方法利用雙回線接地轉(zhuǎn)移特征公式和單回線接 地轉(zhuǎn)移特征公式建立模型，以零序電流增量變化識(shí)別接地回路，消除了零 序互感器不平衡電流對(duì)接地選線的影響;接地選線精度不受運(yùn)行方式及天 氣情況、接地線路長短、接地程度輕重影響；具有靈敏度高及選線準(zhǔn)確的 特點(diǎn)，對(duì)于準(zhǔn)確識(shí)別接地回路，掌握系統(tǒng)接地及消弧線圈補(bǔ)償情況、促進(jìn) 提高系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行等具有重要意義。
本發(fā)明提出的小電流接地系統(tǒng)接地選線方法，包括以下步驟； 1、將不同的單回線和雙回線進(jìn)行編號(hào)并預(yù)置在微機(jī)中；2、 由微機(jī)實(shí)時(shí)采集、計(jì)算變電站母線上的相、線電壓及零序電壓和 各線路零序電流，判別系統(tǒng)有無接地及接地的相別，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地 故障時(shí)，由微機(jī)給出接地相的分相開關(guān)合閘指令，同時(shí)給出錄波指令；
3、 微機(jī)根據(jù)單回線和雙回線的編號(hào)，將測量的正常運(yùn)行時(shí)單回線的 零序電流I0、雙回線第一線的零序電流I01、雙回線第二線的零序電流I02， 接地時(shí)單回線的零序電流IO'、母線上的零序電壓UO'、雙回線第一線 的零序電流I01'、雙回線第二線的零序電流102'，接地轉(zhuǎn)移時(shí)母線上 的零序電壓UO"、雙回線第一線的零序電流101〃 、雙回線第二線的零 序電流I02"、單回線的零序電流IO"按照雙回線接地轉(zhuǎn)移特征公式
UO" /U0' X (101' —IOl) — (101〃 一101) +U0" /U0' X (102' —102) — (102〃 一102)
以及單回線接地轉(zhuǎn)移特征公式 UO" /U0' X (IO' _10) — (10〃 一10)
進(jìn)行計(jì)算；
4、 將計(jì)算結(jié)果與通過電流互感器測得的接地轉(zhuǎn)移時(shí)經(jīng)接地相的分相 開關(guān)流過的接地電流IJ進(jìn)行比較，當(dāng)計(jì)算結(jié)果位于士0.1IJ范圍內(nèi)，說明 線路為非故障線路；當(dāng)計(jì)算結(jié)果在(1土0.1)IJ范圍內(nèi)，說明線路為故障線 路。
本發(fā)明采用由微機(jī)、分相開關(guān)和零序電流互感構(gòu)成的分相接地轉(zhuǎn)移裝 置，由于分相接地轉(zhuǎn)移裝置將接地相與變電站中的接地網(wǎng)直接相連，其接 地電阻很小，會(huì)將在接地回路故障相上流過的接地電流完全引入到此接地 點(diǎn)上，所以IJ的值又為系統(tǒng)總接地電流。并且對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)而言 為全網(wǎng)對(duì)地電容電流，對(duì)于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)而言為系統(tǒng)過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償電流。
本發(fā)明的有益效果是-
1 )該方法利用雙回線接地轉(zhuǎn)移特征公式和單回線接地轉(zhuǎn)移特征公式。
從公式的結(jié)構(gòu)上看，它是一個(gè)"三差"公式，第一差(10' —10)，反映 系統(tǒng)接地時(shí)與系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)之間的零序電流增量。第二差(10〃 一IO)，
反映接地轉(zhuǎn)移時(shí)與系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)之間的零序電流增量。第三差為uo" /
U0' X (10' —10) — (10" —IO)，即將第一差乘以一個(gè)接地系數(shù)uo〃 /uo'，然后在與第二差進(jìn)行差值運(yùn)算，目的將接地變成與接地轉(zhuǎn)移同一
接地程度，以便進(jìn)行等價(jià)運(yùn)算。由于非接地回路第一差與第二差，反映的
零序電流增量都是自身對(duì)地的電容電流，故有公式運(yùn)算值趨于o的特征。
同理,接地回路的第一差反映的是自身對(duì)地電容電流增量與故障相上有一 個(gè)總接地電流增量的和，而第二差只為自身對(duì)地電容電流增量，故有公式 運(yùn)算值趨于總接地電流的特征。顯然，上述兩種特征的結(jié)果，為接地選線 提供了重要的理論依據(jù)。
2) 由于公式以零序電流增量變化識(shí)別接地回路，消除了零序電流互感
器不平衡對(duì)接地選線的影響。
3) 無論在什么運(yùn)行方式及天氣情況下發(fā)生接地故障，接地的線路是長 還是短，接地程度是輕還是重，其公式非接地回路的值恒趨于O，接地回 路的值恒趨于當(dāng)前系統(tǒng)的總接地電流，都不會(huì)影響接地選線精度。
4) 通過該方法可實(shí)現(xiàn)接地電阻、全網(wǎng)電容電流、各線電容電流、母線 電容電流、消弧線圈補(bǔ)償電流及補(bǔ)償度的在線測量；
5) 與以往的接地選線方法比，本發(fā)明具有靈敏度高及選線準(zhǔn)確的特點(diǎn)； 同時(shí)根據(jù)接地系數(shù)及故障回路與非故障回路的"三差"公式，對(duì)于準(zhǔn)確識(shí)別接地回路，掌握系統(tǒng)接地及消弧線圈補(bǔ)償情況、促進(jìn)提高系統(tǒng)安全可靠
運(yùn)行等具有重要意義。
圖1是實(shí)施本發(fā)明所采用的小電流接地系統(tǒng)選線裝置的接線原理圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，采用由分相開關(guān)l、零序電流互感器3及微機(jī)2構(gòu)成的 小電流接地系統(tǒng)選線裝置，其中分相開關(guān)1 一端通過刀閘連接系統(tǒng)A、B、 C三相電源，另一端封星后經(jīng)零序電流互感器3直接與變電站的接地網(wǎng)相 連。由于分相開關(guān)1之間設(shè)有機(jī)械和程序閉鎖，只允許單相合分閘，故該 裝置是一分相接地保護(hù)裝置。首先將不同的單回線和雙回線編號(hào)并預(yù)置在 微機(jī)2中；工作時(shí)由微機(jī)2實(shí)時(shí)采集、計(jì)算變電站母線上的相、線電壓及 零序電壓和各線路的零序電流，判別系統(tǒng)有無接地及接地的相別，當(dāng)系統(tǒng) 發(fā)生單相接地故障時(shí)，由微機(jī)2給出接地相的分相開關(guān)合閘指令，同時(shí)對(duì) 母線線上故障前(50ms)以及故障轉(zhuǎn)移后(150ms)的相、線電壓、零序電 壓和各線零序電流進(jìn)行錄波;接地相的分相開關(guān)1合閘后直接將接地相與 大地等電位起來，并讓系統(tǒng)的接地電流完全轉(zhuǎn)移到此保護(hù)接地點(diǎn)上來，故 障接地點(diǎn)的接地電流趨于零。由于裝置的動(dòng)作速度很快，從系統(tǒng)發(fā)生接地 時(shí)刻起到將接地相100%重復(fù)接地的時(shí)間小于50毫秒，使故障點(diǎn)的接地 電流還沒燃燒起來接地電流就消失了，因而加裝這一分相接地保護(hù)裝置 后，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)不產(chǎn)生電弧，對(duì)于防止接地電弧飛弧發(fā)展 成相間短路故障有很好的保護(hù)作用。如果系統(tǒng)接地是間歇性的，經(jīng)此保護(hù) 裝置可以將間歇性接地變成一種穩(wěn)態(tài)接地，對(duì)于防止間歇性接地過電壓也 有很好的能保護(hù)作用。如果接地是由于人身感電造成的，如同觸摸帶有地線的帶電體上，可以使觸電人員迅速脫離電源，對(duì)減輕觸電人員傷害程度
也有很好的保護(hù)作用。錄波完成后，微機(jī)2根據(jù)單回線和雙回線編號(hào)將測 量的正常運(yùn)行時(shí)單回線的零序電流IO、雙回線第一線的零序電流IOl、雙 回線第二線的零序電流I02，接地時(shí)單回線的零序電流IO'、母線上的零
序電壓uo'、雙回線第一線的零序電流ior 、雙回線第二線的零序電
流102'，接地轉(zhuǎn)移時(shí)母線上的零序電壓UO"、雙回線第一線的零序電
流ior 、雙回線第二線的零序電流i02〃 、單回線的零序電流io"按照
雙回線接地轉(zhuǎn)移特征公式
uo"/uo' x aoi' —ioi) _ aor —ioi) +uo〃/uo' x ao2'
—102) — (102〃 一102)
以及單回線接地轉(zhuǎn)移特征公式
U0〃 /U0' X (IO' —10) _ (IO" —IO), 進(jìn)行計(jì)算；
將計(jì)算結(jié)果與接地轉(zhuǎn)移時(shí)經(jīng)接地相的分相開關(guān)1流過的接地電流IJ 進(jìn)行比較，當(dāng)計(jì)算結(jié)果位于土0.1IJ范圍內(nèi)，即^-0.1IJ或^0.1IJ時(shí)說明 線路為非故障線路；當(dāng)計(jì)算結(jié)果在(1士0.1)IJ范圍內(nèi)，即^0.9IJ或^1.1IJ
時(shí)說明線路為故障線路。
該方法依據(jù)故障回路公式的運(yùn)算值趨于系統(tǒng)總接地電流、非故障回路 公式的運(yùn)算值趨于零的特征，可準(zhǔn)確選出接地回路。
權(quán)利要求
1、一種小電流接地系統(tǒng)接地選線方法，其特征是1. 1、將不同的單回線和雙回線進(jìn)行編號(hào)并預(yù)置在微機(jī)中；1. 2、由微機(jī)實(shí)時(shí)采集、計(jì)算變電站母線上的相、線電壓及零序電壓和各線路零序電流，判別系統(tǒng)有無接地及接地的相別，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，由微機(jī)給出接地相的分相開關(guān)合閘指令，同時(shí)給出錄波指令；1. 3、微機(jī)根據(jù)單回線和雙回線的編號(hào)，將測量的正常運(yùn)行時(shí)單回線的零序電流I0、雙回線第一線的零序電流I01、雙回線第二線的零序電流I02，接地時(shí)單回線的零序電流I0′、母線上的零序電壓U0′、雙回線第一線的零序電流I01′、雙回線第二線的零序電流I02′，接地轉(zhuǎn)移時(shí)母線上的零序電壓U0″、雙回線第一線的零序電流I01″、雙回線第二線的零序電流I02″、單回線的零序電流I0″按照雙回線接地轉(zhuǎn)移特征公式U0″/U0′×(I01′—I01)—(I01″—I01)+U0″/U0′×(I02′—I02)—(I02″—I02)以及單回線接地轉(zhuǎn)移特征公式U0″/U0′×(I0′—I0)—(I0″—I0)進(jìn)行計(jì)算；1. 4、將計(jì)算結(jié)果與通過電流互感器測得的接地轉(zhuǎn)移時(shí)經(jīng)接地相的分相開關(guān)流過的接地電流IJ進(jìn)行比較，當(dāng)計(jì)算結(jié)果位于±0.1IJ范圍內(nèi)，說明線路為非故障線路；當(dāng)計(jì)算結(jié)果在(1±0.1)IJ范圍內(nèi)，說明線路為故障線路。
全文摘要
一種小電流接地系統(tǒng)接地選線方法，解決了現(xiàn)有的選線方法存在的靈敏度低及選線有誤的問題。包括以下步驟；1.將單回線和雙回線進(jìn)行編號(hào)并預(yù)置在微機(jī)中；2.由微機(jī)判別系統(tǒng)有無接地及接地相別；3.微機(jī)根據(jù)單回線和雙回線編號(hào)將測量的正常運(yùn)行時(shí)零序電流、接地時(shí)單回線的零序電流及母線上的零序電壓、雙回線的零序電流，接地轉(zhuǎn)移時(shí)母線上的零序電壓、雙回線零序電流、單回線的零序電流按照接地轉(zhuǎn)移特征公式進(jìn)行計(jì)算；將計(jì)算結(jié)果與接地轉(zhuǎn)移時(shí)經(jīng)接地相的分相開關(guān)流過的接地電流IJ進(jìn)行比較，確定故障線路。優(yōu)點(diǎn)是具有靈敏度高及選線準(zhǔn)確的特點(diǎn)，對(duì)于準(zhǔn)確識(shí)別接地回路，掌握系統(tǒng)接地及消弧線圈補(bǔ)償情況、促進(jìn)提高系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行等具有重要意義。
文檔編號(hào)H02H7/26GK101436776SQ20081022975
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者張文會(huì), 曹福林 申請(qǐng)人:遼寧省電力有限公司錦州供電公司