一种基于电流复合判据的配电网单相高阻接地选线策略

一种基于电流复合判据的配电网单相高阻接地选线策略

技术领域：

本发明涉及一种配电网接地故障选线策略，具体涉及一种基于电流复合判据的配电网单相高阻接地选线策略。

技术背景：

对于穿越林区的中压配网，树竹与输电线路之间发生放电后可引起单相接地故障。不及时处理的单相故障可能演变成弧光接地故障，由于故障点周围存在树竹等易燃物，弧光可引燃枝叶，进而诱发山火。

输电线路发生单相接地故障后，为了获取山火故障点的位置，快速选择故障线路并准确定位是防治山火的关键环节，实现配电网高阻接地的快速选线可以规避故障接地引发火灾的风险，使配网安全性得到全面的提升和改善。

单相接地故障精准快速选线技术是通过对比正常运行和接地故障时线路的电气参数差异来实现。正常运行时线路出线端和末端的电压以及流过线路的电流基本稳定，当线路存在单相接地时，会产生较大的接地电流，从而使得流过线路的电流和线路各处的电压发生变化，基于这种差异，就可以快速并准确地实现故障线路的选择。

但是目前单相高阻接地故障选线存在以下缺陷：1.目前选线方法较少，如注入电流法等在电网运行过程中较难实现，选线较为困难； 2.使用算法判断较为复杂，需要使用的电气物理量参数较多，用时较久且可能发生误判，不易满足发生高阻接地故障时实现快速准确选线的要求。

因此，对于配电网高阻接地故障进行选线，既要确保选线速度快、用时少，又要保证选线的正确率，避免发生误判断。本发明提出的基于电流复合判据的配电网单相高阻接地选线策略，只需要测量零序电流便可以实现高阻接地故障选线，方法简单快捷，在保证正确选线的基础上实现快速精准选线。

发明内容：

本发明针对传统高阻接地故障选线的不足，设计了一种基于电流复合判据的配电网单相高阻接地选线策略，有效减少了故障发生后选线的时间，同时可以保证实现精准快速的选线。

本发明采用如下技术方案：

中压配电网系统为三相交流电源且中性点不接地系统，发生单相接地故障时流过故障点的电流为电容电流，通过短时自主接地放大故障电流实现精准快速选线。

以通过短时自主接地放大故障电流实现精准快速选线为理论基础，在电路中的消弧线圈处安装一个电子式旁路开关，该开关可以通过脉冲信号控制其开断状态。当检测到线路有单相接地故障时，给电子式旁路开关一个触发脉冲。当线路电压处于正半周时，电子开关处于合闸位置，这时不接地系统短时变为接地系统，故障电流被短时放大；当线路电压过零时该电子式旁路开关自动关断，通过出线侧CT 检测电流的变化来判断故障线路，从而达到准确选线的目的。

通过Simulink模型仿真，总结树线放电高阻接地故障和中性点接地、断开过程中的故障特征为：发生故障时，故障线路零序电流大于20mA；发生故障后若进行中性点接地，故障线路零序电流会有明显的相对增大，中性点接地断开时，故障线路零序电流会有明显的相对减小，非故障线路与上述过程刚好相反；进行中性点接地或断开时，中性点接地电流、故障线路零序电流和非故障线路零序电流均会出现明显的暂态过程，一般在5个周波(100ms)后该暂态过程结束。

一种基于电流复合判据的配电网单相高阻接地选线策略，包括：

(1)若线路零序电流＞20mA，且持续一定时间时，进行中性点短时接地，然后断开；

(2)中性点接地后，约5个周波(100ms)后测量线路零序电流有效值，与接地前零序电流有效值进行比较，计算相对变化量；接地断开后，约2.5个周波(50ms)后测量线路零序电流有效值，与接地断开前零序电流有效值进行比较，计算相对变化量；

(3)若中性点接地时，故障线路首端零序电流有效值有较明显的正的相对变化量(即增大)，中性点接地断开时，故障线路首端零序电流有效值有较明显的负的相对变化量(即减小)，则认为发生高阻接地故障。

本发明提出的基于电流复合判据的配电网单相高阻接地选线策略，只需要测量零序电流便可以实现高阻接地故障选线，方法简单快捷，在保证正确选线的基础上实现快速精准选线。

附图说明：

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1示出了本申请实施例提供的通过短时自主接地放大故障电流实现精准快速选线的示意图。

图2示出了本申请实施例提供的配电网单相高阻接地选线策略流程图。