中性点非有效接地系统单相接地故障精确选线方法.pdf

本发明公开了一种基于暂态信号分析与外部注入直流脉冲信号分析的中性点非有效接地系统单相接地故障选线方法，该方法首先通过分析支路接地瞬间发生的分布电容瞬间放电信号来对接地线路做初步判断，然后在接地相中注入高压直流脉冲电流，从而精确的选出故障线路，属于电力系统故障诊断范畴。该方法包括直流脉冲信号注入单元，控制判断单元。在控制判断单元检测到系统零序电压超过门槛值时，则启动整个系统，首先对已经做了存储的分布电容放电信号进行分析，然后再对注入故障相的直流脉冲信号做分析，所以该方法可以精确的测出接地故障线路。该方法不受消弧线圈的影响。

权利要求书

中性点非有效接地系统单相接地故障精确选线方法
技术领域：
一种中性点非有效接地系统单相接地故障精确选线方法，由两个步骤组成；1，分析接地瞬间的分布电容暂态放电电流；2，分析经过外部高压电容注入故障相的高压直流脉冲电流。从而得出故障线路。属于电力系统故障诊断范畴。
背景技术：
由于中性点不接地系统有着一系列优点，因此广泛应用于我国中高压电网，但是，其单相接地故障处理问题一直没有得到很好的解决，随着电力系统的发展，电网的可靠性要求越来越高，由于配电网构架极其复杂，线路长度差别很大，以前的各种选线方法只能在特定的环境中才能发挥作用，适用场合很小，选线准确率很低。本发明提出的利用故障瞬间线路分布电容放电特性进行初步判断，然后在线路接地电流稳定后向故障相注入高压直流脉冲进行再次判断的方法，消除了消弧线圈的影响，可以彻底选出故障线路。
发明内容：
本发明通过分析接地瞬间暂态电流极性和外部加入故障相的高压脉冲直流分量流经支路来选择故障线路的方法，在3-66KV小电流接地系统中都能正确的选出故障线路，不受消弧线圈的影响。该方法涉及包括直流信号注入单元，控制判断单元。
直流信号注入单元：接地相相对大地电压最低，直流信号注入系统的相别为接地相，注入开始时间为接地相相对地电压最高处，既为过零点后正向波峰处(经电阻接地)，且消弧线圈自动跟踪补偿完成(安装消弧线圈的系统)。当脉冲注入到故障相时，由于消弧线圈电感量的存在，阻止了脉冲电流的通过，脉冲电流流经故障点形成回路，通过比较各个回路中脉冲电流的大小就可以得出故障线路。故障线路的脉冲电流最大，非故障线路的脉冲电流为充电电流，幅值较小且时间较短。可以参照图2，图3中脉冲波形2的比较，图2中的脉冲电流2明显高于图3中的脉冲电流2.
控制单元：该单元存储分析来自各个零序电流互感器的信号，并对信号进行判断比较。当系统发生单相接地时，故障相分布电容对大地以及其他相别放电，形成放电脉冲，
故障线路由于存在故障点，所以放电脉冲与其他线路的放电脉冲方向相反，所以通过比较分布电容的放电电流极性，便可以初步选出故障线路。
附图说明：
图1为小电流接地系统直流脉冲信号的注入原理示意图。
图1中：1：可控硅A  2：可控硅B  3：可控硅C  4：可控开关  5：高压直流电源6：支路1  7：支路2  8：支路3  9：高压储能电容  10：大地  11；接地点
图2为故障线路电容放电脉冲电流和外加高压直流脉冲电流示意图。
1：线路分布电容放电电流  2：外加脉冲高压直流电流
图3为非故障线路电容放电脉冲电流和外加高压直流脉冲电流示意图。
1：线路分布电容放电电流  2：外加脉冲高压直流电流
具体实施方式：
现结合图1，图2，图3，给出具体实施方式。
在系统正常运行时，整个选线系统处于稳定状态，此时放电电容9处于充电完成状态，可控开关4断开，可控硅A图11，可控硅B图12，可控硅C图13处于截止状态。当C相出现接地点图111时，出现零序电压，这时控制单元对此时采集到的各个支路的零序电流进行分析，当发现故障线路支路1图16的分布电容放电电流极性与支路2图17，支路3图18，极性相反时，便可初步判断支路1图16为故障线路。当接地电流稳定后(如果系统中存在消弧线圈，则需要等到消弧线圈动作完成)，触发与故障相相连的可控硅A图11导通，形成高压直流分量，注入故障相，可控硅A图11闭合时间为接地相电压处于波峰时(如果电压为零，则需要将通过接地时间推算电压波峰时刻)，当高压电容放电完成，则断开可控硅A图11。通过控制单元采集高压脉冲信号，比较得出脉冲幅值最高支路，既为故障支路。
在系统故障线路选择完成时，立刻闭合可控开关图14对高压电容进行充电，充电完毕立刻断开可控开关图14，使高压电容处于充电状态。