一种配电网谐振接地接地故障处理方法技术

本发明专利技术属于接地故障处理方法，具体涉及一种配电网谐振接地故障处理方法，包括如下步骤：在中性点与地之间加入一注入电流设备；实时监测配电网阻尼率，判断阻尼率的绝对值是否大于整定值，若是，则判断发生了配电网接地故障，进行下面的步骤，否则，循环本步骤S2；通过注入电流设备向配电网注入一工频电流

A treatment method of resonant grounding fault in distribution network

【技术实现步骤摘要】
一种配电网谐振接地接地故障处理方法
本专利技术属于接地故障处理方法，具体涉及一种配电网谐振接地故障处理方法。
技术介绍
作为电力系统的终端，配电网具有结构复杂、接地故障频发的特点，其中有约70％为间歇性弧光接地故障。为了限制接地故障电流的大小，我国中低压配电网普遍加装了消弧线圈，采用谐振接地方式。但随着电网规模的不断扩大，架空线路多替换为电缆，増大了配电网对地电容电流，谐振接地方式仅能对瞬时性接地故障消弧，对间歇性弧光接地故障无能为力，无法有效消灭电弧，反而易产生最大可达额定电压的8倍的弧光过电压，导致高压电器设备烧毁，对配电网供电可靠性造成严重威胁。现有的接地故障处理方法主要分为两类。一类是快速切除故障，但切除故障会使得故障跳闸率上升，降低影响供电可靠性。同时，中性点谐振接地系统单相接地故障残流较小，故障选线也较为困难。发生接地故障时，一般依靠逐条出线“试探性”拉闸停电来判断故障线路，严重影响供电的可靠性。随着国内外提出了中性点负电阻等概念，另一类主要是从中性点注入有功电流补偿系统对地泄漏电流，但这类方法普遍采用零序电压的大小作为故障辨识的整定值，而短时间单相高压负载可能导致三相不平衡情况，也会在中性点产生零序电压，造成误判，且在配电网谐振接地系统中，电感与系统的对地电容发生串联谐振，造成零序电压升高，使得中性点位移大于整定值，也会导致保护误动作，不能有效辨识接地故障发生。此外，大多数方法注入电流控制方式复杂、繁琐，因此，故障处理效果都有限。公开号为CN103545796A的专利技术专利文献公开了一种中性点非有效接地配电网单相接地故障处理装置，包括连接在大地和配电网的三相母线之间的分相熄弧装置，以及输入端与配电网的单相接地选相装置连接的控制器；分相熄弧装置包括能够分相操作的多相投切装置以及与其相串联的熔断器；控制器用于控制多相投切装置中对应三相母线的三个单相开关的分合闸。该专利所述故障处理方法，先通过控制器控制分相熄弧装置对故障进行预处理，预处理排除的则为瞬时故障，仍然存在问题的，通过投入中性点的接地电阻，使得故障线路上产生了能够检测到的特征明显的超过零序过流定值的零序电流，延时等待线路自动对故障区段进行隔离后，再切断中性点的接地连接，使系统恢复正常，解决了故障选线及区段定位的难题，会在中性点产生零序电压，造成误判，不能有效辨识接地故障发生。公告号为CN109672164B的专利技术专利公开了一种消弧线圈并联小电阻配电网接地故障处理方法，针对频繁投切并联小电阻可能造成的过电流冲击、并联小电阻热容量不足等问题，提出该故障处理方法以减少并联小电阻投入次数。其采用的方案是：故障发生后首先利用消弧线圈消弧，其次综合利用故障自身电气量实现接地选线、估算故障点过渡电阻，并依照相关算法对选线结果进行可信度评估，仅在过渡电阻低于设定标准且选线结果不可信时，投入并联小电阻进行二次保护。本专利技术所提方法可有效减少中性点并联小电阻的投切次数，节约并联小电阻的热容量与建设运行维护成本，提高系统处理高阻接地故障的能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的问题提供配电网谐振接地接地故障处理方法，有效辨识接地故障，快速、精准进行故障消弧，有效解决弧光过电压难题。本专利技术的技术方案是：一种配电网谐振接地接地故障处理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.在中性点与地之间加入一注入电流设备；S2.实时监测配电网阻尼率，判断阻尼率的绝对值是否大于整定值，若是，则判断发生了配电网接地故障，进行下面的步骤，否则，循环本步骤S2；S3.通过注入电流设备向配电网注入一工频电流其中为故障相电压，x为A或B或C，IC为接地故障发生后的电容电流，d为接地故障发生后的阻尼率，V为接地故障发生后的阻尼率，注入工频电流即可破坏接地故障电弧的重燃条件，实现接地故障安全处理。具体的，所述步骤S1中注入的电流设备为能调控注入电流幅值和相位的设备。具体的，所述的电流设备为电源、电力电子设备中的一种。具体的，所述步骤S2中，所述的整定值为10％。配电网普遍加装消弧线圈可明显提高配电网供电的可靠性，比较有效地抑制间歇性弧光接地过电压，但在使用中也发现消弧线圈存在下列问题：(1)由于配电网运行方式的多样化及弧光接地点的随机性，消弧线圈要对电容电流进行有效补偿存在一定难度，且消弧线圈仅仅补偿了工频电容电流，而实际通过接地点的电流不仅有工频电容电流，而且包含大量的高频电流及阻性电流，严重时仅高频电流及阻性电流就可以维持电弧的持续燃烧；以至于使其不能真正的达到灭弧的效果。(2)当配电网发生断线、非全相、同杆线路的电容耦合等非接地故障，使配电网的不对称电压升高，可能导致消弧线圈的自动调节控制器误判配电网发生接地而动作，这时将会在配电网中产生很高的中性点位移电压，造成系统中一相或两相电压升高很多，以致损坏配电网中的其他设备。(3)消弧线圈的设置是需要根据配电网具体的参数变化设置的，因此在随着配电网的扩大，对消弧线圈参数的要求也在变化，消弧线圈就要随之进行不断的更换，不利于配电网的远景规划和维护管理。本专利技术的有益效果是：(1)设置判断接地故障发生的阻尼率绝对值整定值，能有效区分配电网接地故障与三相不平衡两种异常状况，且不管配电网采用何种补偿方式都可准确判断接地故障发生；(2)使用本专利技术提供的处理方法，注入电流后能有效钳制故障相电压到零，步骤简单，采用较简单的控制方法即可破坏电弧重燃条件，实现接地故障的快速安全处理，大大提高配电网的供电可靠性。附图说明图1是本专利技术的原理流程示意图；图2是PSIM软件模拟10kV配电网发生接地故障第一组仿真数据波形图；图3是PSIM软件模拟10kV配电网发生接地故障第二组仿真数据的波形图；图4是PSIM软件模拟10kV配电网发生接地故障第三组仿真数据的波形图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术的技术方案进行详细的描述。如图1所示为本专利技术提供的方法的流程示意图。本专利技术提供的一种配电网谐振接地接地故障处理方法具体实施过程包括如下步骤：S1在中性点与地之间加入一注入电流设备，注入电流设备可为电源、电力电子设备等能调控注入电流幅值和相位的设备；S2实时监测配电网阻尼率，判断阻尼率的绝对值是否大于整定值10％，若是，则判断发生了配电网接地故障，否则，继续监测配电网阻尼率；S3判断发生接地故障后，通过注入电流设备向配电网注入一工频电流即可破坏接地故障电弧的重燃条件，实现接地故障安全处理，其中，为故障相电压，x可为A或B或C，IC为接地故障发生后的电容电流，d为接地故障发生后的阻尼率，V为接地故障发生后的脱谐度。理论上，在配电网未发生接地故障时，消三相电压平衡时弧线圈没有补偿作用，电感电流为零，根据定义V＝(IC-IL)/IC；d＝IR/IC,d不发生变化，但由于配电网负荷的日益增加以及系统运行方式的变化都会使线路对地参数发生变化，极易在中性点产生位移电压，导致没有发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网谐振接地接地故障处理方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1.在中性点与地之间加入一注入电流设备；/nS2.实时监测配电网阻尼率，判断阻尼率的绝对值是否大于整定值，若是，则判断发生了配电网接地故障，进行下面的步骤，否则，循环本步骤S2；/nS3.通过注入电流设备向配电网注入一工频电流

【技术特征摘要】
1.一种配电网谐振接地接地故障处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.在中性点与地之间加入一注入电流设备；
S2.实时监测配电网阻尼率，判断阻尼率的绝对值是否大于整定值，若是，则判断发生了配电网接地故障，进行下面的步骤，否则，循环本步骤S2；
S3.通过注入电流设备向配电网注入一工频电流其中为故障相电压，x为A或B或C，IC为接地故障发生后的电容电流，d为接地故障发生后的阻尼率，V为接地故障发生后的阻尼率，注入工频电流即可破坏接...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯光，王鹏，徐铭铭，周宁，马建伟，陈明，董轩，赵健，王磊，孙芊，张建宾，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41