小電流系統單相接地故障選線的一種方法

2023-05-26 22:13:31

專利名稱：小電流系統單相接地故障選線的一種方法
技術領域：
本發明涉及電力系統中的小電流系統單相接地故障選線以及電力系統中的 直流系統故障支路的選線的兩個技術領域。這一故障選線方法，是一種簡單、 有效的並能快速檢測出故障支路。它是主動和積極的方法。
背景技術：
目前，電力系統小電流系統單相接地故障選線和電力系統中的直流系統絕 緣下降故障支路的選線準確率， 一直是困擾電力系統快速判斷並及處理故障的 難題，而又是老問題.其方法都是在小電流的電力系統配電網或直流系統絕緣 下降故障支路中某支路出現單相接地故障時，並根據已有的信號進行採集並用 不同的數據處理方法來判斷出故障支路，因是小電流系統其信號以容性電流為 主，並隨配電網的結構的變化會進一步加大選線的錯誤判別。本發明的目的是提供一種能改變目前電力系統小電流單相接地故障支路選 線或直流系統某支路出現單相絕緣下降的故障時，準確地選出故障線路的方法, 它解決了以往誤判率高的現象。發明內容實現本發明目的主要技術方案是"小電流系統單相接地故障的一種選線方 法"時，它本質是人為構成故障點與系統的較大的電流環路，而又通過控制， 構成的電流環路元件的導通時間、電流幅值，保證能在設備安全、繼電保護不 誤動條件下，來增加故障支路有效信號強度，並可產生支路的暫態信號等。.使 採集數據的後期分析變得簡單和準確。而尋找各種單相接地故障迴路的公共點 放置又能使控元件能使元件用量最少。它是一種簡單、有效的並能快速檢測出故障支路，而提供了主動和積極的 方法。在小電流的電力系統配電網中，該測量裝置主要元件應包括有母線連 接有出線的輸電線路上或互感器上安裝的交流電流傳感器⑤、電子開關①、電 抗器④、電流採樣電阻③及保險元件②串聯起來，構成電流的通路它一端接大 地，另一端接線連到變壓器中心點上。通過由電子開關①瞬間導通使得故障點 與變壓器中心點構成瞬間電流迴路。其中電抗器④是用於限制短路電流，作用的是由 z-r+j"L可知，改變"即改變了z值，使之限制短路電流，其中r是未知量，由於輸電線路單相接地故障點及接地電阻的不同，所以不能簡單把電阻代替電抗器使用.上面所敘述的單相接地故障支路選線方法的結果1.可誘發輸電線路故障的暫態信號；2.從本質上增加了單相接地故障支路有效信號 強度；3.根據電流相位，控制開關導通時間，能改變流經串聯的電流採樣電阻 ③和電流互感器⑤上電流最大及最小值產生；4.控制開關的導通時間，能改變 流經串聯L④上的Z值，在沒有單相接地故障的輸電線路上，如有兩次不同的 開關時間，會產生不同的電抗，而電流互感器⑤上電流採樣值並不會有明顯的 大小變化5.降低了輸電線路上或互感器⑤上的交流電流傳感器的測量精度要 求及線路對地電容的影響；6.可提供輸電線路上電流傳感器⑤故障相的測量數 據和串聯電阻③上的採樣的三相數據，配合進行分析；7.裝置⑥控制開關的導 通時間，也會產生不同的測量信號。以上所敘述的在小電流的電力系統配電網中，從根本上改變了小信號在大 幹擾條件下的數據的有效採集方法.可把不易獲得的暫態信號，及有效信號， 人為地產生。保險元件②起安全作用，⑥檢測及控制裝置，⑦為單相故障點。在電力系統中的直流系統的應用，該測量裝置(D主要元件應包括有在直 流母線連接的直流出線上安裝有直流電流傳感器、電子開關、電抗器(或電阻)、 串聯起來構成較大些電流的通路，其中一端接地，另一端接到可切換的直流系 統的正、負母線上。以上由電子開關控制開關①的時間及線路電流震蕩時間要小於繼電保護的 速斷動作時間.通過電流採樣電阻③的測量能控制電流幅值，要小於繼電保護 的動作電流和設備安全。在小電流的電力系統配電網中，輸電線路故障點⑦測 距，同樣可以提供有效分析數據。 以上的測量1.沒有改變電力系統的接線方式；2. 沒有往系統裡注入任何信號；3. 控制開關使時間及電流幅值，小於設備安全及繼電保護的動 作時間及動作電流。應用實例1)小電流系統單相接地故障的選線應用電抗器④I^4H， Xl=1256，限 流電阻③二1Q/20W ，電子開關①選2隻6500V100A快速晶閘管串聯。應用在 10.5kv小電流系統故障支路的選線。這時故障支路有效電流小於8，3A,峰值電 流小於11.7A可控。電子開關導通時間小於10ms，其原理圖如說明書附圖
l。2)直流系統支路絕緣下降的故障選線應用限流電阻③40kO/20W ，電 子開關①選西門子bsm25gall20dn2,為1200v、 25A。應用在直流220v系統中 的故障支路的選線。這時故障支路電流小於5.5mA。電子開關導通時間小於 10ms，其原理圖如說明書附圖2。
權利要求
1、本發明稱″小電流系統單相接地故障選線的一種方法″(以下稱選線方法)，它本質是人為構成故障點與系統的電流環路。通過控制使構成的電流環路元件的導通時間、電流幅值，能在保證設備安全、繼電保護不誤動條件下，來增加故障支路有效信號強度。使採集數據的後期分析變得簡單和準確。而尋找各種單相故障迴路的公共點放置元件能使控元件能使元件用量最少。它是一種簡單、有效並能快速檢測出故障支路而提供了主動和積極的方法。
2、 根據權利要求1所述的選線方法，其特徵在於所述控制時間的元件，在 能滿足電壓、電流、時間條件要求的電子開關元件①構成。
3、 根據權利要求1所述的選線方法，其特徵在於所述的控制電流幅值可由 開關元件①、電抗器④、採樣電阻③構成。
4、 根據權利要求1所述的選線方法，其特徵在於所述如在直流系統中的應 用，其中電抗器也可由一個或一個以上的電阻構成，限流電抗器不使用，同樣 可達到其目的。
5、 根據權利要求1所述的選線方法，其特徵在於所述的尋找各種單相故障 迴路的公共點來放置可控元件，能使元件用量最少，不是必要條件，但這樣成 本低。
6、 根據權利要求1所述的選線方法，其特徵在於所述的開關可根據電流的 相位，改變開關的導通時間、次數，對電流進行採集，以提供有效分析數據。
7、 根據權利要求1所述的選線方法，其特徵在於所述的小電流系統中，可 在線路一端，也可在雙端進行檢測，配合進行分析。
全文摘要
在電力系統小電流的配電網中，輸電線路的單相接地故障支路選線。直流系統中的故障支路選線，一直是困擾電力系統快速判斷，及處理故障的難題，而又是老問題。本發明小電流系統單相接地故障選線的一種方法，它本質是人為構成故障點與系統電流的環路，而又通過控制，電流環路元件的導通時間、電流幅值，保證能在設備安全、繼電保護不誤動條件下，來增加故障支路有效信號強度，並可產生支路的暫態信號等。使採集數據的後期分析變得簡單和準確。而尋找各種單相故障迴路的公共點放置又能使控元件能使元件用量最少。這一故障選線方法。是一種簡單、有效的並能快速檢測出故障支路而提供了主動和積極的方法。具有廣泛的推廣價值，其應用後必將產生巨大的社會效益和經濟效益。
文檔編號H02H7/26GK101252276SQ200810081490
公開日2008年8月27日 申請日期2008年2月15日 優先權日2007年6月27日
發明者山 林, 鵬 王, 王松楠 申請人:鵬 王