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CN111157835B - 一种电网单相接地故障判断方法 - Google Patents

一种电网单相接地故障判断方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电网单相接地故障判断方法，通过把独立的单相接地故障和短路故障告警记录信息进行整合，分析各独立信息间的故障波形特征和关联性，以及线路跳闸和重合闸等扰动波形的特征，形成故障整体事件告警信息推送给运维人员，该信息内容涵盖故障发生阶段、故障衍发阶段、故障处置阶段和恢复供电阶段，可为运维人员进行事件全周期辅助决策、及时排查故障信息提供有力支撑，为停电时间统计、故障分类统计等高级应用提供数据基础。

Description

一种电网单相接地故障判断方法
技术领域
本发明属于电网故障监测技术领域，具体涉及一种电网单相接地故障判断方法。
背景技术
据统计配电网故障中80％以上为单相接地故障，国家电网公司于2015年将单相接地故障诊断作为重点关注项。配电网发生单相接地后不会形成有效回路,故障电容电流微弱,尤其是在消弧线圈过补偿/欠补偿、接地过渡电阻、电网自身三相不平衡、量测装置功能/精度限制等多重因素叠加影响下,故障表征信息不明显。这些问题给故障定位、故障隔离和故障恢复造成影响,严重威胁配电网可靠性。
为保障配电网运行稳定性、可靠性全面提升配电网自动化水平，多年来国内外研发了大量的站所终端、馈线终端、线路故障定位指示器等线路故障定位设备，其中录波型故障指示器可实现单相接地故障波形的展示和分析，从功能应用上更能满足运维人员对故障分析的需求，但对于单相接地故障处理的实用化程度并不高，配网网架结构复杂，往往导致故障类型多样，故障复杂性高等特点，导致故障告警效果不理想，现有故障告警策略对于故障事件的推送较为单一化，仅推送故障发生时的故障线路、故障时间、故障位置故障电流等信息，无法形成复杂事件的完整闭环策略。
发明内容
本发明为解决上述不足而提出以下技术方案：本发明提供了一种电网单相接地故障判断方法，包括：
监测电网中性接地端产生的零序电压，并在产生大于预设零序电压阈值的零序电压时，监测零序电压的持续时间；
在监测到零序电压的持续时间大于第一时间阈值时，继续监测零序电压的波形是否持续存在；
零序电压波形未能持续存在时，监测负荷的电流是否消失；
若电流消失，则检查电流消失前是否有相关电流突增；
检查到电流消失前有相关电流突增时，判定为故障是因线路短路引起的线路跳闸，并继续监测线路负荷电流是否在预设的第二时间阈值内恢复；
若负荷电流在第二时间阈值内未恢复，则查询相同时段内是否有其他线路产生零序电流突增的信号；
若查询到有其他线路产生零序电流突增的信号，则判定为故障是异相接地导致短路故障而引起线路跳闸，持续监测产生零序电流突增的信号的线路和当前故障线路的负荷电流情况；
若两条线路的负荷电流恢复，则供电恢复，否则提醒检修人员进行维护。
其中，在监测零序电压的持续时间的步骤中，若零序电压的持续时间小于预设第一时间阈值时，判定故障为瞬时性单相接地故障，继续监测零序电压，是否在预设的第三时间阈值间隔内会频繁出现零序电压大于预设零序电压阈值的零序电压后消失的情况，若频繁出现，则判定故障为多次瞬时性单相接地故障，并对故障内容进行播报。
其中，在监测负荷的电流是否消失的步骤中，若监测到负荷电流未消失，则检查是否有相关电流突增，若无突增的相关电流，则判定为单向接地故障解除，并对事件进行播报。
其中，若监测到突增的相关电流，检查同时段是否有其他线路产生零序电流突增的信号，若存在其他线路的零序电流突增的信号，则判定故障为两条线路异相接地引发短路，且未跳闸；若不存在其他线路的零序电流突增的信号，则判定故障为线路负载过流，且未跳闸；判定故障后，对事件进行播报。
其中，在检查电流消失前是否有相关电流突增的步骤中，若无相关电流突增，则判定故障为拉闸停电，并持续监控负荷电流。
其中，持续监控负荷电流时，若该线路的负荷电流回合，则判定为供电恢复，否则提醒检修人员进行维护。
其中，在监测线路负荷电流是否在预设的第二时间阈值内恢复的步骤中，若负荷电流恢复，判定为线路开关重合闸，且重合闸成功。
其中，在查询相同时段内是否有其他线路产生零序电流突增的信号的步骤中，若未查询到，则判定故障为接地故障衍发为短路故障引起的线路跳闸，并持续监控负荷电流。
其中，若该条线路的负荷电流恢复，则判定为恢复供电，否则提醒检修人员进行维护。
其中，第一时间阈值设定为5分钟，第二时间阈值设定为3秒，第三时间阈值设定为2小时，在第三时间阈值间隔内频繁出现零序电压大于预设零序电压阈值的零序电压后消失的次数设定为至少三次。
相对于现有技术，本发明的电网单相接地故障判断方法通过把独立的单相接地故障和短路故障告警记录信息进行整合，分析各独立信息间的故障波形特征和关联性，以及线路跳闸和重合闸等扰动波形的特征，形成故障整体事件告警信息推送给运维人员，该信息内容涵盖故障发生阶段、故障衍发阶段、故障处置阶段和恢复供电阶段，可为运维人员进行事件全周期辅助决策、及时排查故障信息提供有力支撑，为停电时间统计、故障分类统计等高级应用提供数据基础。
附图说明
图1是本发明提供的一种电网单相接地故障判断方法的流程示意图。
图2是本发明提供的一种电网单相接地故障判断方法的逻辑示意图.
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。
参阅图1和图2，图1是本发明提供的一种电网单相接地故障判断方法的流程示意图，图2是本发明提供的一种电网单相接地故障判断方法的逻辑示意图。电网单相接地故障判断方法的步骤包括：
S110：监测电网中性接地端产生的零序电压，并在产生大于预设零序电压阈值的零序电压时，监测零序电压的持续时间。
S120：在监测到零序电压的持续时间大于第一时间阈值时，继续监测零序电压的波形是否持续存在。
若零序电压的持续时间小于预设第一时间阈值时，判定故障为瞬时性单相接地故障，继续监测零序电压，是否在预设的第三时间阈值间隔内会频繁出现零序电压大于预设零序电压阈值的零序电压后消失的情况，若频繁出现，则判定故障为多次瞬时性单相接地故障，并对故障内容进行播报。第一时间阈值设定为5分钟。第三时间阈值设定为2小时，在第三时间阈值间隔内频繁出现零序电压大于预设零序电压阈值的零序电压后消失的次数设定为至少三次。
S130：零序电压波形未能持续存在时，监测负荷的电流是否消失。
S140：若电流消失，则检查电流消失前是否有相关电流突增。
若监测到负荷电流未消失，则检查是否有相关电流突增，若无突增的相关电流，则判定为单向接地故障解除，并对事件进行播报。
若监测到突增的相关电流，检查同时段是否有其他线路产生零序电流突增的信号，若存在其他线路的零序电流突增的信号，则判定故障为两条线路异相接地引发短路，且未跳闸；若不存在其他线路的零序电流突增的信号，则判定故障为线路负载过流，且未跳闸；判定故障后，对事件进行播报。
S150：检查到电流消失前有相关电流突增时，判定为故障是因线路短路引起的线路跳闸，并继续监测线路负荷电流是否在预设的第二时间阈值内恢复。
若无相关电流突增，则判定故障为拉闸停电，并持续监控负荷电流。
持续监控负荷电流时，若该线路的负荷电流回合，则判定为供电恢复，否则提醒检修人员进行维护。
S160：若负荷电流在第二时间阈值内未恢复，则查询相同时段内是否有其他线路产生零序电流突增的信号。
若负荷电流恢复，判定为线路开关重合闸，且重合闸成功。第二时间阈值设定为3秒。
S170：若查询到有其他线路产生零序电流突增的信号，则判定为故障是异相接地导致短路故障而引起线路跳闸，持续监测产生零序电流突增的信号的线路和当前故障线路的负荷电流情况。
若未查询到，则判定故障为接地故障衍发为短路故障引起的线路跳闸，并持续监控负荷电流。
若该条线路的负荷电流恢复，则判定为恢复供电，否则提醒检修人员进行维护。
S180：若两条线路的负荷电流恢复，则供电恢复，否则提醒检修人员进行维护。
为保障配电网运行稳定性、可靠性全面提升配电网自动化水平，多年来国内外研发了大量的站所终端、馈线终端、线路故障定位指示器等线路故障定位设备，其中录波型故障指示器可实现单相接地故障波形的展示和分析，从功能应用上更能满足运维人员对故障分析的需求，但对于单相接地故障处理的实用化程度并不高，配网网架结构复杂，往往导致故障类型多样，故障复杂性高等特点，导致故障告警效果不理想，现有故障告警策略对于故障事件的推送较为单一化，仅推送故障发生时的故障线路、故障时间、故障位置故障电流等信息，无法形成复杂事件的完整闭环策略。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用所述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.一种电网单相接地故障判断方法，其特征在于，包括：
监测电网中性接地端产生的零序电压，并在产生大于预设零序电压阈值的零序电压时，监测零序电压的持续时间；
在监测到零序电压的持续时间大于第一时间阈值时，继续监测零序电压的波形是否持续存在；
零序电压波形未能持续存在时，监测负荷的电流是否消失；
若电流消失，则检查电流消失前是否有相关电流突增；
检查到电流消失前有相关电流突增时，判定为故障是因线路短路引起的线路跳闸，并继续监测线路负荷电流是否在预设的第二时间阈值内恢复；
若负荷电流在第二时间阈值内未恢复，则查询相同时段内是否有其他线路产生零序电流突增的信号；若查询到有其他线路产生零序电流突增的信号，则判定为故障是异相接地导致短路故障而引起线路跳闸，持续监测产生零序电流突增的信号的线路和当前故障线路的负荷电流情况；若两条线路的负荷电流恢复，则供电恢复，否则提醒检修人员进行维护；若未查询到，则判定故障为接地故障衍发为短路故障引起的线路跳闸，并持续监控负荷电流；若该条线路的负荷电流恢复，则判定为恢复供电，否则提醒检修人员进行维护；
在监测零序电压的持续时间的步骤中，若零序电压的持续时间小于预设第一时间阈值时，判定故障为瞬时性单相接地故障，继续监测零序电压，是否在预设的第三时间阈值间隔内会频繁出现零序电压大于预设零序电压阈值的零序电压后消失的情况，若频繁出现，则判定故障为多次瞬时性单相接地故障，并对故障内容进行播报；
在监测负荷的电流是否消失的步骤中，若监测到负荷电流未消失，则检查是否有相关电流突增，若无突增的相关电流，则判定为单向接地故障解除，并对事件进行播报；若监测到突增的相关电流，检查同时段是否有其他线路产生零序电流突增的信号，若存在其他线路的零序电流突增的信号，则判定故障为两条线路异相接地引发短路，且未跳闸；若不存在其他线路的零序电流突增的信号，则判定故障为线路负载过流，且未跳闸；判定故障后，对事件进行播报；
在检查电流消失前是否有相关电流突增的步骤中，若无相关电流突增，则判定故障为拉闸停电，并持续监控负荷电流；持续监控负荷电流时，若该线路的负荷电流恢复，则判定为供电恢复，否则提醒检修人员进行维护；在监测线路负荷电流是否在预设的第二时间阈值内恢复的步骤中，若负荷电流恢复，判定为线路开关重合闸，且重合闸成功；
在查询相同时段内是否有其他线路产生零序电流突增的信号的步骤中；
第一时间阈值设定为5分钟，第二时间阈值设定为3秒，第三时间阈值设定为2小时，在第三时间阈值间隔内频繁出现零序电压大于预设零序电压阈值的零序电压后消失的次数设定为至少三次。
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