用電網(wǎng)限流型斷路器單相短路保護(hù)動作的判定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用電網(wǎng)限流型斷路器單相短路保護(hù)動作的判定方法，包括以下步驟：計算用電網(wǎng)中各個短路點到變壓器的單相對地短路阻抗；計算各個短路點的穩(wěn)態(tài)單相對地短路電流；計算限流型斷路器短路保護(hù)動作時各個短路點的電流幅值判據(jù)和波形判據(jù)；計算用電網(wǎng)中最小的短路電流幅值判據(jù)；對錄波裝置錄取的突變電流是否為限流型斷路器短路保護(hù)動作造成進(jìn)行判定。將該方法應(yīng)用于具有電流錄波功能的用電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，即可對用電網(wǎng)中是否發(fā)生限流型斷路器短路保護(hù)動作進(jìn)行實時判定，從而自動檢測、統(tǒng)計用電網(wǎng)短路故障的頻率和發(fā)生時間。另外，該方法也是進(jìn)一步實現(xiàn)用電網(wǎng)短路故障定位的理論基礎(chǔ)。
【專利說明】用電網(wǎng)限流型斷路器單相短路保護(hù)動作的判定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用電網(wǎng)限流型斷路器單相短路保護(hù)動作的判定方法，屬于用電安全【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]供配電系統(tǒng)要求對用戶安全可靠供電，但由于各種原因難免出現(xiàn)故障，其中最常見的故障是短路，又以發(fā)生單相短路的可能性最大。智能電網(wǎng)的發(fā)展對用戶的安全用電水平提出了更高的要求，其中用戶用電網(wǎng)(指400V的低壓電網(wǎng))的故障自動偵測是一個關(guān)鍵技術(shù)，用來在短路等事故保護(hù)動作之后，通過監(jiān)控系統(tǒng)自動(可再配合少量人工巡查工作)給出本次事故動作保護(hù)的分析報告。目前，國內(nèi)外在這塊的研究剛剛起步，不見成熟的技術(shù)和系統(tǒng)。
[0003]低壓斷路器在用電網(wǎng)中不僅可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流和過負(fù)荷電流，還可以斷開短路電流，從而能夠及時有效地切除短路故障，保障電網(wǎng)安全運行。限流型斷路器是一種應(yīng)用較廣泛的新型斷路器，當(dāng)該類斷路器的負(fù)載出現(xiàn)短路時，由于其具有極快的分?jǐn)嗨俣龋诙搪冯娏鳑]有達(dá)到預(yù)期峰值前即被切斷，使實際短路電流產(chǎn)生的能量比預(yù)期能量減少，使電網(wǎng)、用電電器受到的機械應(yīng)力及熱耗大大減小。限流型斷路器比一般塑殼斷路器多一個限流系數(shù)概念，它就是指實際分?jǐn)嚯娏鞣逯蹬c預(yù)期短路電流峰值之比。限流功能主要通過兩種方式實現(xiàn)，一種是通過斷路器的分?jǐn)嗵匦?，在短路發(fā)生時額外增加短路回路中的短路阻抗，從而降低了短路電流；另一種是通過快速分?jǐn)嗉夹g(shù)，在短路電流還未達(dá)到預(yù)期的峰值高點時斷路器就已分?jǐn)唷?br> [0004]在輻射式配電系統(tǒng)中，所謂選擇性跳閘是指將有故障的負(fù)載或饋電回路從電網(wǎng)斷開。若無選擇性，一個電氣故障可使電網(wǎng)各級多臺斷路器同時跳閘，引起大面積停電。全選擇性是指出現(xiàn)故障時，只有鄰近故障點的上級一臺斷路器跳閘，而其他的則繼續(xù)保持供電；部分選擇性是指故障電流值超過某一值時，不再保證全選擇性條件。
[0005]短路時用電網(wǎng)的電磁暫態(tài)過程非常復(fù)雜，尤其是斷路器保護(hù)作用時，燃弧、斷弧過程以及電弧電阻使得系統(tǒng)的暫態(tài)特性發(fā)生了巨大的變化，很難對系統(tǒng)進(jìn)行精確建模，實際短路電流難以準(zhǔn)確計算。
[0006]綜上所述，限流型斷路器是用電網(wǎng)中一種應(yīng)用較廣泛的新型斷路器，但目前還沒有關(guān)于限流型斷路器短路保護(hù)動作的判定方法研究，該方法是實現(xiàn)用電網(wǎng)內(nèi)部短路故障自動偵測的關(guān)鍵技術(shù)，也是進(jìn)一步實現(xiàn)短路故障定位的理論基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種用電網(wǎng)限流型斷路器單相短路保護(hù)動作的判定方法，該方法具有能夠判斷用電網(wǎng)是否發(fā)生短路故障保護(hù)的功能。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種用電網(wǎng)限流型斷路器單相短路保護(hù)動作的判定方法，該方法包含以下步驟:[0009]步驟I )，計算短路點到變壓器的單相對地短路阻抗:
[0010]設(shè)短路點k發(fā)生在變壓器第X條一級出線Lx的下屬分支電路上，短路阻抗計算時，第X條一級出線Lx只考慮從短路點到變壓器之間的各級饋線阻抗，此時第X條一級出線的總阻抗V出線x的計算公式為V出線x = Z懷線i+Z懷線2+...+Z懷線n，其中Z懷線n為兎η級配電饋線的阻抗，根據(jù)實際饋線長度和規(guī)格計算得出；
[0011]步驟2 )，計算穩(wěn)態(tài)單相對地短路電流:
[0012]穩(wěn)態(tài)單相對地短路電流的計算公式為I穩(wěn)態(tài)=Un/ I Z' Χ+Ζτ I，Un為變壓器低壓側(cè)相電壓，大小取220V ；ΖΤ為變壓器阻抗，查變壓器手冊獲?。?br> [0013]步驟3)，計算限流型斷路器短路保護(hù)動作時的電流判據(jù):
[0014]在配置限流型斷路器進(jìn)行短路保護(hù)的低壓用電網(wǎng)中，當(dāng)短路保護(hù)動作時，短路電流的峰值和能量會大幅降低。依據(jù)試驗結(jié)果，確定保護(hù)動作時的電流判據(jù)如下--第一，電流幅值判據(jù):試驗數(shù)據(jù)表明，經(jīng)過限流后的實際短路電流幅值將降低到穩(wěn)態(tài)短路電流值的
1/3以下，取短路點k的電流幅值判據(jù)為
【權(quán)利要求】
1.用電網(wǎng)限流型斷路器單相短路保護(hù)動作的判定方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟I)，計算短路點到變壓器的單相對地短路阻抗: 設(shè)短路點k發(fā)生在變壓器第X條一級出線Lx的下屬分支電路上，短路阻抗計算時，第X條一級出線Lx只考慮從短路點到變壓器之間的各級饋線阻抗，此時第X條一級出線的總阻抗Z, 的計算公式為 Z,出線x = Z饋線i+Z饋線2+...+Z饋線n (O 式中:Ζ--η為第η級配電饋線的阻抗； 步驟2)，計算穩(wěn)態(tài)單相對地短路電流: I穩(wěn)態(tài)=Un/I Z'出線X+ZT| (2) 式中:UN為變壓器低壓側(cè)相電壓，大小取220V ；ΖΤ為變壓器阻抗； 步驟3)，計算限流型斷路器短路保護(hù)動作時的電流判據(jù): 電流幅值判據(jù):經(jīng)過限流后的實際短路電流幅值將降低到穩(wěn)態(tài)短路電流值的1/3以下，取短路點k的電流幅值判據(jù)為
【文檔編號】G01R31/00GK103792453SQ201410068163
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】李捷, 陳璐, 楊永標(biāo), 周贛, 郁潔, 黃莉, 周靜, 謝敏, 顏盛軍, 劉永相, 汪會財 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國電南瑞科技股份有限公司, 南京南瑞集團(tuán)公司, 國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研究院, 東南大學(xué)