專利名稱：小電流接地系統(tǒng)接地故障選線與保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)，特別是中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)的單相接地故障選線和保護(hù)。
背景技術(shù)：
中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)簡(jiǎn)稱小電流接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時(shí)，產(chǎn)生過(guò)電壓，如不及時(shí)清除，可能引發(fā)電纜爆炸及其他故障，影響電力系統(tǒng)安全和電能質(zhì)量。配電網(wǎng)中傳統(tǒng)的逐條出線試探性拉閘尋找故障線路的方法，浪費(fèi)人力物力，早已不能適應(yīng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的需求。申請(qǐng)?zhí)?1103633.4名稱為“小電流接地的檢測(cè)方法及裝置”發(fā)明專利申請(qǐng)公開了比較電網(wǎng)中各出線零序電流中交流諧波量大小，諧波量最大的為接地線路的方法。由于小電流接地系統(tǒng)接地故障電流受系統(tǒng)補(bǔ)償度、接地電阻等影響，大小和方向不定；故障線路零序電流與非故障線路零序電流之間的關(guān)系同樣受系統(tǒng)補(bǔ)償度、運(yùn)行方式等影響，變化不定，比較零序電流故障選線方法可靠性不高；而零序諧波電流受變壓器的飽和程度、負(fù)荷等多種隨機(jī)因數(shù)影響，采用零序諧波電流的接地保護(hù)整定困難，可靠性也不高。申請(qǐng)?zhí)?4106374.7的發(fā)明專利“小電流系統(tǒng)單相接地保護(hù)方法及裝置”主要特征是快速比較出零序諧波無(wú)功最大的線路判定為接地線路。該采用零序諧波無(wú)功比較的接地保護(hù)方法受接地故障特性、系統(tǒng)參數(shù)等影響較大，要求測(cè)量裝置精度高，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)困難。申請(qǐng)?zhí)?0114452.9的發(fā)明專利“小電流接地系統(tǒng)接地保護(hù)方法”提出了計(jì)算各饋線負(fù)序電流變化量，根據(jù)負(fù)序電流的大小、方向或能量函數(shù)判斷線路故障的方法?；谪?fù)序電流變化量的接地保護(hù)方法靈敏度較高，但易受到負(fù)荷變化的影響。現(xiàn)有的小電流接地系統(tǒng)的接地保護(hù)方法的精度和運(yùn)行可靠性有限，大部分接地保護(hù)方法采用對(duì)各條出線測(cè)量量比較，難以在配電自動(dòng)化的現(xiàn)場(chǎng)終端單元FTU上實(shí)現(xiàn)，不利于在配電自動(dòng)化中應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種小電流接地系統(tǒng)接地選線和保護(hù)方法，主要通過(guò)測(cè)量、計(jì)算系統(tǒng)的零序電壓和各饋線的計(jì)算電阻值實(shí)現(xiàn)，可以提高接地保護(hù)的可靠性和精度，并便于在配電自動(dòng)化的現(xiàn)場(chǎng)終端單元FTU上實(shí)現(xiàn)，滿足配電自動(dòng)化接地故障保護(hù)要求。
在測(cè)量、計(jì)算系統(tǒng)的零序電壓和各饋線的計(jì)算電阻值進(jìn)行接地保護(hù)這一總的技術(shù)構(gòu)思下，建立本發(fā)明的技術(shù)方案。
本發(fā)明的技術(shù)方案之一是，所述小電流接地系統(tǒng)接地故障選線和保護(hù)方法包括如下步驟(1)在線監(jiān)測(cè)配電系統(tǒng)的零序電壓和相電壓，在線監(jiān)測(cè)各饋線的相電流；對(duì)零序電壓、相電壓和相電流進(jìn)行離散AD采樣；(2)連續(xù)計(jì)算零序電壓有效值，當(dāng)大于電壓整定值時(shí)，判定系統(tǒng)發(fā)生接地故障，啟動(dòng)故障選線與保護(hù)判斷；零序電壓突變時(shí)刻為故障發(fā)生時(shí)刻；電壓整定值取值范圍為5％～30％相電壓值，通常取10％相電壓；(3)計(jì)算系統(tǒng)發(fā)生接地故障前后各饋線的三相電流變化量，定義相間差電流為該相電流變化量與另外兩相電流變化量相量和的0.5倍的差值，計(jì)算相間差電流向量；(4)定義每相的計(jì)算電阻為故障發(fā)生后該相電壓和以該相電流為基準(zhǔn)的相間差電流的比值；定義各條饋線的計(jì)算電阻Rf為該條饋線三相計(jì)算電阻的最小值；計(jì)算各條饋線的計(jì)算電阻值；(5)通過(guò)比較各饋線的計(jì)算電阻Rf進(jìn)行接地故障選線，判定計(jì)算電阻最小的饋線為故障線路；
(6)故障線路發(fā)接地故障信號(hào)。
本發(fā)明的技術(shù)方案之二是，所述小電流接地系統(tǒng)接地故障選線和保護(hù)方法包括如下步驟(1)在線監(jiān)測(cè)配電系統(tǒng)的零序電壓和相電壓，在線監(jiān)測(cè)各饋線的相電流；對(duì)零序電壓、相電壓和相電流進(jìn)行離散AD采樣；(2)連續(xù)計(jì)算零序電壓有效值，當(dāng)大于電壓整定值時(shí)，判定系統(tǒng)發(fā)生接地故障，啟動(dòng)故障選線與保護(hù)判斷；零序電壓突變時(shí)刻為故障發(fā)生時(shí)刻；電壓整定值取值范圍為5％～30％相電壓值，通常取10％相電壓；(3)計(jì)算系統(tǒng)發(fā)生接地故障前后各饋線的三相電流變化量，定義相間差電流為該相電流變化量與另外兩相電流變化量相量和的0.5倍的差值，計(jì)算相間差電流向量；(4)定義每相的計(jì)算電阻為故障發(fā)生后該相電壓和以該相電流為基準(zhǔn)的相間差電流的比值；定義各條饋線的計(jì)算電阻Rf為該條饋線三相計(jì)算電阻的最小值；計(jì)算各條饋線的計(jì)算電阻值；(5)通過(guò)比較饋線計(jì)算電阻與該饋線計(jì)算電阻整定值的大小進(jìn)行饋線接地保護(hù)，判定計(jì)算電阻小于整定值的饋線發(fā)生單相接地故障；饋線計(jì)算電阻整定值按需要保護(hù)的接地故障最高過(guò)渡電阻值乘以一個(gè)大于1的靈敏系數(shù)確定，最高過(guò)渡電阻的取值范圍為5kΩ～40kΩ，通常取20kΩ；靈敏系數(shù)取值范圍為1～2，通常取1.2；(6)故障線路發(fā)接地故障信號(hào)。
以下對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明上述技術(shù)方案一、二的步驟(3)、(4)中，可采用以下方法計(jì)算三相電流變化量和計(jì)算電阻故障后，第一工頻周波第j采樣點(diǎn)的三相電流采樣值變化量為
ΔiA(j)＝iA(j)-iA(j-N)ΔiB(j)＝iB(j)-iB(j-N)ΔiC(j)＝iC(j)-iC(j-N)上式中N為微機(jī)保護(hù)每工頻周期的采樣點(diǎn)數(shù)。故障后，第二工頻周波第k采樣點(diǎn)的三相電流采樣值變化量為ΔiA(k)＝iA(k)-iA(k-2N)ΔiB(k)＝iB(k)-iB(k-2N)ΔiC(k)＝iC(k)-iC(k-2N)由三相電流采樣值變化量經(jīng)傅立葉變換計(jì)算三相電流變化量的相量 并計(jì)算相間差電流，以A相為基準(zhǔn)的相間差電流為ΔI·fA=ΔI·A-(ΔI·B+ΔI·C)/2]]>以B相為基準(zhǔn)的相間差電流為ΔI·fB=ΔI·B-(ΔI·C+ΔI·A)/2]]>以C相為基準(zhǔn)的相間差電流為ΔI·fC=ΔI·C-(ΔI·A+ΔI·B)/2]]>三相的計(jì)算電阻分別為RfA=|U·ΔI·fA|=|U·AΔI·A-(ΔI·B+ΔI·C)/2|]]>RfB=|U·BΔI·fB|=|U·BΔI·B-(ΔI·C+ΔI·A)/2|]]>RfC=|U·CΔI·fC|=|U·CΔI·C-(ΔI·A+ΔI·B)/2|]]>線路的計(jì)算電阻為
Rf＝min(RfA，RfB，RfC)下面對(duì)上述接地故障電阻保護(hù)方法進(jìn)行詳細(xì)描述和論證。
小電流接地系統(tǒng)正常運(yùn)行如圖1所示，三相電壓分別為三 相完全對(duì)稱；中性點(diǎn)位移電壓為U·0=0;]]>以線路□為例，每相對(duì)地電容為c1，流過(guò)線路始端的三相電流分別為 各相對(duì)地電容電流分別為 流過(guò)各相的線路負(fù)荷電流分別為 有I·AI=I·CAI+I·LAI=jωc1(E·A+U·0)+I·LAI]]>I·BI=I·CBI+I·LBI=jωc1(E·B+U·0)+I·LBI]]>I·CI=I·CCI+I·LCI=jωc1(E·C+U·0)+I·LCI]]>線路□，每相對(duì)地電容為c2，有I·AII=jωc2(E·A+U·0)+I·LAII]]>I·BII=jωc2(E·B+U·0)+I·LBII]]>I·CII=jωc2(E·C+U·0)+I·LCII]]>當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，如圖2所示饋線I的A相發(fā)生單相接地故障，故障電流為 三相線電壓仍然保持對(duì)稱，不過(guò)每相對(duì)地電壓發(fā)生變化；中性點(diǎn)位移電壓從 變?yōu)?不再等于0；仍以線路□為例，流過(guò)線路始端的三相電流分別為 各相對(duì)地電容電流分別為 流過(guò)各相線路負(fù)荷電流分別為 有I·AI′=I·CAI′+I·LAI′=jωc1(E·A+U·0′)+I·f+I·LAI′]]>I·BI′=I·CBI′+I·LBI′=jωc1(E·B+U·0′)+I·LBI′]]>I·CI′=I·CCI′+I·LCI′=jωc1(E·C+U·0′)+I·LCI′]]>
同理，非故障線路II有I·AII′=jωc2(E·A+U·0′)+I·LAII′]]>I·BII′=jωc2(E·B+U·0′)+I·LBII′]]>I·CII′=jωc2(E·C+U·0′)+I·LCII′]]>在實(shí)際電網(wǎng)中，三相線路負(fù)荷電流在故障發(fā)生前后可視為保持不變，即I·LAI=I·LAI′,]]>I·LAII=I·LAII′,]]>I·LBI=I·LBI′,]]>I·LBII=I·LBII′,]]>I·LCI=I·LCI′,]]>I·LCII=I·LCII′.]]>故障線路I各相電流在故障前后的變化量分別為ΔIAI=I·AI′-I·AI=jωc1(E·A+U·0′)+I·f-jωc1(E·A+U·0)=I·f+jωc1(U·0′-U·0)]]>ΔIBI=I·BI′-I·BI=jωc1(E·B+U·0′)-jωc1(E·B+U·0)=jωc1(U·0′-U·0)]]>ΔICI=I·CI′-I·CI=jωc1(E·C+U·0′)-jωc1(E·C+U·0)=jωc1(U·0′-U·0)]]>非故障線路II各相電流在故障前后的變化量分別為ΔI·AII=I·AII′-I·AII=jωc2(E·A+U·0′)-jωc2(E·A+U·0)=jωc2(U·0′-U·0)]]>ΔI·BII=I·BII′-I·BII=jωc2(E·B+U·0′)-jωc2(E·B+U·0)=jωc2(U·0′-U·0)]]>ΔI·CII=I·CII′-I·CII=jωc2(E·C+U·C′)-jωc2(E·C+U·0)=jωc2(U·0′-U·0)]]>計(jì)算故障線路I的三相相間差電流，以故障相(A相)電流為基準(zhǔn)的相間差電流為ΔI·AI-(ΔI·BI+ΔI·CI)/2=I·f]]>即故障線路以故障相電流為基準(zhǔn)的相間差電流值等于接地故障電流值。以非故障相(B相、C相)電流為基準(zhǔn)的相間差電流分別為
ΔI·BI-(ΔI·CI+ΔI·AI)/2=-I·f/2]]>ΔI·CI-(ΔI·AI+ΔI·BI)/2=-I·f/2]]>即以非故障相電流為基準(zhǔn)的相間差電流值等于接地故障電流的一半。
非故障線路II的三相相間差電流分別為ΔI·AII-(ΔI·BII+ΔI·CII)/2=0]]>ΔI·BII-(ΔI·CII+ΔI·AII)/2=0]]>ΔI·CII-(ΔI·AII+ΔI·BII)/2=0]]>即非故障線路的相間差電流值等于零。
單相接地故障發(fā)生后，通常故障相電壓最小。如A相發(fā)生接地故障，有U·A<U·B,U·A<U·C.]]>故障線路I的三相計(jì)算電阻分別為RfAI=|U·AΔI·AI-(ΔI·BI+ΔI·CI)/2|=|U·AI·f|=Rf]]>RfBI=|U·BΔI·BI-(ΔI·CI+ΔI·AI)/2|=|2U·BI·f|>RfAI]]>RfCI=|U·CΔI·CI-(ΔI·AI+ΔI·BI)/2|=|2U·CI·f|>RfAI]]>即故障相的計(jì)算電阻等于接地故障電阻，非故障相的計(jì)算電阻大于故障相的計(jì)算電阻；故障線路I的計(jì)算電阻為RfI＝min(RfAI，RfBI，RfCI)＝RfAI＝Rf即故障線路I的計(jì)算電阻等于接地故障電阻。
同理可得非故障線路II的三相計(jì)算電阻分別為RfAII=|U·AΔI·AII-(ΔI·BII+ΔI·CII)/2|→∞]]>RfBII=|U·BΔI·BII-(ΔI·CII+ΔI·AII)/2|→∞]]>RfCII=|U·CΔI·CII-(ΔI·AII+ΔI·BII)/2|→∞]]>非故障線路II的計(jì)算電阻為RfII＝min(RfAII，RfBII，RfCII)→∞即理論上，非故障線路II的計(jì)算電阻值為無(wú)窮大；考慮受保護(hù)裝置測(cè)量精度的限制、信號(hào)測(cè)量回路的信號(hào)傳變誤差及干擾影響，非故障線路II的計(jì)算電阻值大小在一定的數(shù)值范圍內(nèi)，但仍遠(yuǎn)大于接地故障電阻值。比較線路I和線路II的計(jì)算電阻，判斷計(jì)算電阻值最小的線路I是故障線路。也可以采用計(jì)算電阻值與整定值比較，判斷計(jì)算電阻值小于整定值的饋線I為故障線路。饋線計(jì)算電阻整定值按需要保護(hù)的最大高阻接地故障電阻值乘以一個(gè)大于1的靈敏系數(shù)(如1.2)確定。接地故障發(fā)生后，對(duì)故障線路發(fā)接地故障信號(hào)，也可以動(dòng)作保護(hù)機(jī)構(gòu)跳閘。
因此小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后，本發(fā)明在測(cè)量、計(jì)算系統(tǒng)的零序電壓和各饋線的計(jì)算電阻值進(jìn)行接地保護(hù)這一總的技術(shù)構(gòu)思下，提出兩種檢測(cè)故障方法。第一種故障選線方法，比較各饋線計(jì)算電阻值的大小，判斷具有最小計(jì)算電阻值的線路為故障線路；第二種接地保護(hù)方法，采用饋線的計(jì)算電阻值與整定值比較，如果饋線計(jì)算電阻小于該饋線的整定值，則該饋線為故障線路；對(duì)故障線路發(fā)接地故障信號(hào)，也可以動(dòng)作保護(hù)機(jī)構(gòu)跳閘。
該接地故障選線和保護(hù)方法采用直接計(jì)算接地故障電阻進(jìn)行故障選線和保護(hù)判斷，原理直觀明了，便于整定；第二種接地保護(hù)方法只需測(cè)量被保護(hù)線路的電壓、電流，便于在配電自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)終端單元FTU上安裝，實(shí)現(xiàn)線路的分段就地保護(hù)，能夠滿足配電自動(dòng)化的要求；從而相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)更具先進(jìn)性、實(shí)用性。


圖1小電流接地系統(tǒng)正常情況下的電流分布圖；圖2小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)的電流分布圖；圖3實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)接地故障電阻保護(hù)的現(xiàn)場(chǎng)終端單元FTU裝置；圖4FTU裝置硬件原理圖；圖5用于實(shí)驗(yàn)測(cè)試的小電流接地系統(tǒng)接地故障。
在圖中1-架空線路，2-多回饋線集中等效線路，3-電纜線路，4-架空線路。
具體實(shí)施例方式
該保護(hù)方法需要測(cè)量三相電流、三相電壓和零序電壓，適合在微機(jī)線路保護(hù)裝置或配電自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)終端單元FTU等硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。
圖3為一FTU裝置，由寧波天安集團(tuán)提供，采用數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F206實(shí)現(xiàn)，硬件結(jié)構(gòu)原理如圖4所示。采用14位AD轉(zhuǎn)換，每工頻周波32點(diǎn)采集三相電壓、三相電流、零序電壓零序電流等模擬量。計(jì)算零序電壓有效值，當(dāng)零序電壓大于整定值(10％相電壓)時(shí)，判斷配電網(wǎng)發(fā)生接地故障，零序電壓突變時(shí)刻為故障發(fā)生時(shí)刻，計(jì)算故障發(fā)生前后三相電流變化量，計(jì)算相間差電流，計(jì)算電阻值；通過(guò)比較各饋線的計(jì)算電阻Rf進(jìn)行故障選線，判定計(jì)算電阻最小的饋線為故障線路；或者通過(guò)比較饋線計(jì)算電阻與該饋線計(jì)算電阻整定值的大小進(jìn)行接地保護(hù)，判定計(jì)算電阻小于整定值的饋線為故障線路，饋線計(jì)算電阻整定值按需要保護(hù)的高阻接地故障電阻值乘以靈敏系數(shù)1.2確定；圖5為采用該FTU裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試的一35KV配電網(wǎng)，母線上帶有L1、L2、L3、L4四條饋線，饋線參數(shù)見表1。
表1 饋線參數(shù)

根據(jù)中性點(diǎn)接地方式、補(bǔ)償度、故障點(diǎn)、故障接地方式、故障電阻以及負(fù)荷等的不同情況，分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，計(jì)算了各饋線的計(jì)算電阻值，計(jì)算結(jié)果列于表2。
向該包的對(duì)應(yīng)圖添加每一更新包的節(jié)點(diǎn)。然后使用包清單中清楚說(shuō)明的版本依賴關(guān)系連接圖中的節(jié)點(diǎn)，如包的版本二可升級(jí)包的版本一，版本三可升級(jí)版本二(但不是版本一)，由此，在版本一和二之間以及版本二和三之間可存在邊連接，但是在版本一和三之間不存在。應(yīng)當(dāng)理解，上述版本關(guān)系僅為示例，關(guān)系實(shí)際上依賴于構(gòu)建更新的方式。例如，可構(gòu)建從版本1包更新的版本3包。一般而言，每一更新包具有特定的源版本和特定的目標(biāo)(最終)版本，并僅可從該源版本更新(不必要是目標(biāo)版本減一)。注意，規(guī)范更新包可更新任一較早的版本。
在構(gòu)建了圖之后，為各種確認(rèn)目的步查這些圖，如，如下所述地檢查簽名。一般而言，圖步查過(guò)程遍歷每一圖中的路徑，試圖找出當(dāng)有一個(gè)以上路徑可用于到達(dá)同一版本時(shí)，可以用最小的權(quán)值(成本)將設(shè)備更新到的最高版本。在步查時(shí)，如果節(jié)點(diǎn)未被確認(rèn)，則本質(zhì)上將該節(jié)點(diǎn)及其路徑從該圖中移除。
對(duì)于包清單，如上述名為“自描述軟件映象更新組件”的相關(guān)專利申請(qǐng)中所描述的，每一包類型包含一完整地描述包內(nèi)容以及通用包特征(包括依賴信息)的設(shè)備側(cè)清單文件(如，具有.dsm擴(kuò)展名)。圖2表示了該清單文件的布局。
如下表中所見的，該設(shè)備清單頭部包含唯一地涉及該特定包的直系的全局唯一標(biāo)識(shí)符(GUID)以及涉及該特定包文件的版本

即2021V。由表2可知各種類型故障，零序電壓都大于整定值，都能可靠判定接地故障的發(fā)生，啟動(dòng)接地保護(hù)檢測(cè)。采用接地電阻故障選線方法，比較各饋線的計(jì)算電阻。在各種類型接地故障條件下，饋線4的計(jì)算電阻最小，判斷饋線4故障，饋線4的計(jì)算電阻值近似等于接地故障電阻。采用接地故障電阻保護(hù)方法，各饋線計(jì)算電阻整定值按需要保護(hù)的最大高阻接地故障電阻值(20kΩ)乘以1.2的靈敏系數(shù)確定，即取饋線1、2、3和4的計(jì)算電阻整定值為24kΩ。在表2中饋線4的各種類型接地故障條件下，饋線1、2和3的計(jì)算電阻值都大于相應(yīng)的整定值，接地保護(hù)可靠不動(dòng)作；而饋線4的計(jì)算電阻都小于相應(yīng)的整定值，接地保護(hù)靈敏動(dòng)作，饋線4的計(jì)算電阻值近似等于接地故障電阻值。由于取各饋線的計(jì)算電阻整定值為24kΩ，該接地故障電阻保護(hù)能檢測(cè)24kΩ以下的高阻接地故障，保護(hù)精度高、保護(hù)可靠性好。
權(quán)利要求
1.一種小電流接地系統(tǒng)接地故障選線與保護(hù)方法，包括如下步驟(1)在線監(jiān)測(cè)配電系統(tǒng)的零序電壓和相電壓，在線監(jiān)測(cè)各饋線的相電流；對(duì)零序電壓、相電壓和相電流進(jìn)行離散AD采樣；(2)連續(xù)計(jì)算零序電壓有效值，當(dāng)大于電壓整定值時(shí)，判定系統(tǒng)發(fā)生接地故障，啟動(dòng)故障選線與保護(hù)判斷；零序電壓突變時(shí)刻為故障發(fā)生時(shí)刻，電壓整定值取值范圍為5％～30％相電壓值；(3)計(jì)算系統(tǒng)發(fā)生接地故障前后各饋線的三相電流變化量，定義相間差電流為該相電流變化量與另外兩相電流變化量相量和的0.5倍的差值，計(jì)算相間差電流向量；(4)定義每相的計(jì)算電阻為故障發(fā)生后該相電壓和以該相電流為基準(zhǔn)的相間差電流的比值；定義各條饋線的計(jì)算電阻Rf為該條饋線三相計(jì)算電阻的最小值；計(jì)算各條饋線的計(jì)算電阻值；(5)通過(guò)比較各饋線的計(jì)算電阻Rf進(jìn)行接地故障選線，判定計(jì)算電阻最小的饋線為故障線路；(6)故障線路發(fā)接地故障信號(hào)。
2.一種小電流接地系統(tǒng)接地故障選線與保護(hù)方法，包括如下步驟(1)在線監(jiān)測(cè)配電系統(tǒng)的零序電壓和相電壓，在線監(jiān)測(cè)各饋線的相電流；對(duì)零序電壓、相電壓和相電流進(jìn)行離散AD采樣；(2)連續(xù)計(jì)算零序電壓有效值，當(dāng)大于電壓整定值時(shí)，判定系統(tǒng)發(fā)生接地故障，啟動(dòng)故障選線與保護(hù)判斷；零序電壓突變時(shí)刻為故障發(fā)生時(shí)刻；電壓整定值取值范圍為5％～30％相電壓值；(3)計(jì)算系統(tǒng)發(fā)生接地故障前后各饋線的三相電流變化量，定義相間差電流為該相電流變化量與另外兩相電流變化量相量和的0.5倍的差值，計(jì)算相間差電流向量；(4)定義每相的計(jì)算電阻為故障發(fā)生后該相電壓和以該相電流為基準(zhǔn)的相間差電流的比值；定義各條饋線的計(jì)算電阻Rf為該條饋線三相計(jì)算電阻的最小值；計(jì)算各條饋線的計(jì)算電阻值；(5)通過(guò)比較饋線計(jì)算電阻與該饋線計(jì)算電阻整定值的大小進(jìn)行饋線接地保護(hù)，判定計(jì)算電阻小于整定值的饋線發(fā)生單相接地故障；所述饋線計(jì)算電阻整定值按需要保護(hù)的接地故障最高過(guò)渡電阻值乘以一個(gè)大于1的靈敏系數(shù)確定，最高過(guò)渡電阻的取值范圍為5kΩ～40kΩ，通常取20kΩ，靈敏系數(shù)取值范圍為1～2；(6)故障線路發(fā)接地故障信號(hào)。
全文摘要
小電流接地系統(tǒng)接地故障選線與保護(hù)方法，步驟依次為在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的零序電壓和相電壓，監(jiān)測(cè)各線路相電流；零序電壓大于整定值則判斷系統(tǒng)接地故障；定義相間差電流為該相電流變化量與另外兩相電流變化量相量和的0.5倍的差值，計(jì)算饋線相間差電流；定義計(jì)算電阻為故障發(fā)生后相電壓和以該相電流為基準(zhǔn)的相間差電流的比值，計(jì)算饋線的計(jì)算電阻值；根據(jù)饋線計(jì)算電阻的大小判斷線路是否發(fā)生故障，故障線路的計(jì)算電阻值等于接地故障電阻值；故障線路發(fā)接地故障信號(hào)。本發(fā)明的故障選線與保護(hù)方法能保護(hù)弧光接地故障和20kΩ以下故障電阻的高阻故障，具有較高的保護(hù)精度和可靠性，且接地保護(hù)方法適合在配電自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)終端單元FTU上實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H02H7/28GK1645705SQ20051003117
公開日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2005年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月20日
發(fā)明者曾祥君, 陳偉樂, 馬洪江, 李澤文, 王媛媛, 楊廷方 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙理工大學(xué)