一種判斷母線接地故障的方法
2023-04-27 07:35:16 3
一種判斷母線接地故障的方法
【專利摘要】本發明公開了一種判斷母線接地故障的方法，屬於配電領域。本發明參照線路上的母線三相電壓A、B、C的實時值以及母線接地告警信號D，綜合分析得到出現母線接地故障的線路，並遠程對與故障線路關聯的出線開關進行拉開操作以確定具體的故障分支。本發明可以快速、準確的對出現接地故障的出線線路進行定位，可縮短電網維修所需時間，大大提高了調控人員在處理母線接地故障時的工作效率；同時縮短電網的非正常運行的時間，大大減小電能損失，使用此方法後，變電站內即可省去小電流裝置，節約了經濟成本，在整個電網中推廣之後，節約產生的經濟效益大為可觀。
【專利說明】一種判斷母線接地故障的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及配電領域。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟以及電力技術的快速發展，人們對供電可靠性和電能質量的要求越來越高，因此對調度監控質量提出了極高的要求。調度自動化系統的出現，為調度監控人員提供了「千裡眼、順風耳」，為電網調度運行管理人員提供電網運行所需的各種實時信息(包括頻率、發電機功率、線路功率、母線電壓等)，並對電網運行方式進行控制和調度決策管理，保證電網安全、經濟、優質運行。
[0003]電網規模日益擴大，調度系統的監控對象大量增加，四遙信息數量相當巨大，使得日常監控工作相當繁重。
[0004]母線接地是一類常見故障，在實時告警中也屬常見信號。如何在保證電網安全、穩定運行的情況下，快速定位故障點，排除接地現象，一直是調控人員的難題。
[0005]母線接地可能引起二次迴路經過接地網絡啟動出口，造成誤動，也可能引起控制母線電壓下降，造成拒動。通常解決這類故障採用的方法是:監控人員發現可疑接地異常後，通知給監控中心，由監控中心的調度人員通知運行維護人員到達現場，進行故障排查，最終找到故障線路，再由相關人員解決問題，消除接地異常。這個過程無疑增加了事故隱患，因為大量的時間浪費在了到達故障現場的路程以及排查故障點的過程中。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題是提供一種單相接地自動選線拉路的方法，該方法可快速、準確的定位出現接地故障的出線線路，為故障排查、及時維修等提供了可靠的數據依據，可縮短電網維修所需時間，同時縮短電網的非正常運行的時間，大大減小電能損失。
[0007]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為:一種判斷母線接地故障的方法，包括如下步驟:
51、獲取電網中各母線上A、B、C三相電壓的實時值；
52、判斷母線是否存在接地故障:當出現母線接地告警保護信號D時，即時判斷此母線上A、B、C三相電壓的實時值，當其中一個或以上的電壓實時值低於其額定安全值時，說明此條母線上出現了接地故障；
53、搜索與故障母線相關聯的出線線路以及其上的出線開關；
54、對步驟S3中搜索到的出線開關進行遠方遙控拉開操作，找出故障線路，具體操作方法為:斷開某一出線線路上的出線開關，同時實時監測母線上的A、B、C三相電壓實時值以及母線接地告警保護信號D，根據步驟S2中的判斷方法判斷母線是否處於正常狀態:如果斷開此出線開關後，母線由故障狀態變化為安全狀態，那麼可知此出線開關所在的出線線路為母線接地故障線路；否則閉合此出線開關，繼續斷開下一出線開關；重複此步驟，直到確定具體故障線路為止。[0008]在步驟S4中，系統自動按選線拉路順序對S3步驟中搜索到的出線開關進行遠方遙控拉開操作。
[0009]選線拉路順序為根據損失負載最小及保障重要用戶原則制定的原則順序。
[0010]採用上述技術問題取得的技術進步為:本發明以母線實時運行情況為依據，與遙控功能關聯對出線線路的出線開關進行拉路操作，可以快速、準確的對發生接地故障的出線線路進行定位，為故障排查、及時維修等提供了可靠的數據依據；調控人員依據此方法可在短時間內對故障線路進行排查和檢修，大大提高了調控人員在處理母線接地故障時的工作效率；該方法可以在數分鐘內替調控人員消除母線接地故障，並且操作簡單，是調控人員的好幫手，並可縮短電網維修所需時間，同時縮短電網的非正常運行的時間，大大減小電能損失，為兄弟單位D5000系統的實用化建設和功能完善提供了新思路；使用此方法後，變電站內即可省去小電流裝置，節約了經濟成本，在整個電網中推廣之後，節約產生的經濟效益大為可觀。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明的流程圖。
【具體實施方式】
[0012]由圖1所示可知，一種判斷母線接地故障的方法，包括如下步驟:
S1、獲取電網中各母線上A、B、C三相電壓的實時值。
[0013]該方法是基於智能電網調度技術支持系統(簡稱D5000系統)實現的。D5000系統的監控中心的監視界面實時顯示電網中各母線的運行狀況一實時刷新母線上A、B、C三相電壓值，這些電壓值是通過遙測方式得到的。本方法通過上述數據準確監控35kV及以下輸電線路母線的運行情況。
[0014]S2、參照上述步驟SI中得到的信號A、B、C，判斷母線是否存在接地故障，母線出現接地故障的判斷原則為:當監控系統中出現某母線接地告警保護信號D時，即時判斷此母線上A、B、C三相電壓的實時值，A、B、C三相電壓各自有一個相對應的額定安全值，當三相電壓中一個或兩個或三個的電壓實時值低於其額定安全值時，說明此母線中出現了接地故障。母線接地告警保護信號D是由D5000系統發出的，同時在監視界面對此故障母線給予突出的顯示。
[0015]S3、搜索與故障母線相關聯的出線線路以及其上的出線開關。通常每條母線會連接多條出線線路，母線出現接地故障的直接原因就是出線線路上發生接地故障，為了消除此故障，必須找出具體的故障線路。
[0016]S4、系統自動按選線拉路順序對S3步驟中搜索到的出線開關進行遠方遙控拉開操作，找出故障線路，具體操作方法為:斷開某一出線線路上的出線開關，同時實時監測母線上的A、B、C三相電壓實時值以及母線接地告警保護信號D，根據步驟S2中的判斷方法判斷母線是否處於正常狀態:如果斷開此出線開關後，母線由故障狀態變化為安全狀態，該線路中A、B、C三相電壓恢復正常值，且母線接地告警信號D消除了，那麼可知此出線開關所在的出線線路為母線接地故障線路；否則閉合此出線開關，繼續斷開下一出線開關；重複上述操作，直到確定具體故障線路為止。[0017]上述選線拉路順序是根據損失負載最小及保障重要用戶原則制定的。這樣可以減小拉路操作帶來的其他損失，節約資源，提高經濟效益。
[0018]這些拉開操作和判斷操作在監控中心即可完成，工作人員在監控中心通過遙控實現對各個相應操作。這樣不用工作人員到現場一一進行實驗性實際操作，通過遠程即可很快的找出故障線路，大大提高了工作效率。
[0019]此方法完全擺脫了在接地母線故障排查上對人力、時間的浪費，其創新點體現在:
1、思路創新
結合母線的監控情況實時給出可疑接地目標，並快速顯示與之關聯的關鍵出線線路，聯合遙控功能快速進行故障排查，再根據母線監控情況監測故障是否消除，故障消除之時即可確定具體故障線路。該功能思路新穎，藉助自動化手段提出快速、準確解決母線接地問題的有效方法，將調控人員從繁重的人員調度和遠方控制操作中解放出來，此方法在本領域是首次嘗試。
[0020]2、技術創新
本發明基於D5000系統平臺，將其強大的自動遙控功能結合進來，實現拉路操作時間間隔短、效率高，達到了快速的選線拉路目的。
[0021]3、原理創新
按選線拉路順序根據損失負載最小及保障重要用戶等原則給出，即要首先保證重要客戶:在選擇首先斷開哪一個出線開關時，要根據出線線路的實際情況，如果此線路為大型工廠、醫院等單位，那麼就將其放在拉路順序的最後位置，除非在別的線路上找不到問題，否則不能對這些單位進行斷開操作。這樣的順序保證了損失電量最小、對電網運行影響最小、缺陷消除效率最高的良好運行狀況。
[0022]使用本方法時，由2人同時進行，一人監護，一人操作，監護人監督操作員完成拉路順序的調整和遙控操作的正確性，操作員在操作後仔細觀察母線監視畫面的電壓變化情況，確保自動拉路功能正確進行、自動完成退出等。
[0023]本方法適用於所有調度監控專業中針對處理母線單相接地故障的處理方面。
[0024]2013年4月2日對對本方法進行現場試驗，成功實現了針對地區電網35kV及以下電壓等級的母線接地故障的檢測和排除，確保了在損失負荷最小、保障重要負荷的情況下，對故障母線進行拉路操作，及時排查可疑接地的故障點，在最短時間通知調度監控人員恢復電網正常運行的處理，縮短了非正常運行的時間，大大減小了由此帶來的電能損失。
[0025]增加了此功能的D5000系統將作為更強大的自動化系統平臺協助調控人員達到維護電網的安全、優質、經濟運行的目的。
[0026]本發明已作為衡水智能電網調度技術支持系統的一項高級應用，在處理母線接地問題方面降低了調控人員的工作強度，提高了調度、監控、運行等專業的工作效率，為兄弟單位調控專業處理相似問題提供了新思路。
[0027]本發明實現了在D5000系統下快速判斷母線接地故障的功能，及時針對接地情況排查故障線路，大大提高了調控人員在處理母線接地故障時的工作效率，減少了以往在處理此類缺陷過程中排查故障點時浪費的人力、時間、交通費用等。另外，本發明的設計增添了 D5000系統最新的實用化功能，為兄弟單位D5000系統的實用化建設和功能完善提供了 寶貴經驗。
【權利要求】
1.一種判斷母線接地故障的方法，其特徵在於包括如下步驟: 51、獲取電網中各母線上A、B、C三相電壓的實時值； 52、判斷母線是否存在接地故障:當出現母線接地告警保護信號D時，即時判斷此母線上A、B、C三相電壓的實時值，當其中一個或以上的電壓實時值低於其額定安全值時，說明此條母線上出現了接地故障； 53、搜索與故障母線相關聯的出線線路以及其上的出線開關； 54、對步驟S3中搜索到的出線開關進行遠方遙控拉開操作，找出故障線路，具體操作方法為:斷開某一出線線路上的出線開關，同時實時監測母線上的A、B、C三相電壓實時值以及母線接地告警保護信號D，根據步驟S2中的判斷方法判斷母線是否處於正常狀態:如果斷開此出線開關後，母線由故障狀態變化為安全狀態，那麼可知此出線開關所在的出線線路為母線接地故障線路；否則閉合此出線開關，繼續斷開下一出線開關；重複此步驟，直到確定具體故障線路為止。
2.根據權利要求1所述的一種判斷母線接地故障的方法，其特徵在於在步驟S4中，系統自動按選線拉路順序對S3步驟中搜索到的出線開關進行遠方遙控拉開操作。
3.根據權利要求2所述的一種判斷母線接地故障的方法，其特徵在於選線拉路順序為根據損失負載最小及保障重要用戶原則制定的原則順序。
【文檔編號】G01R31/08GK103543384SQ201310480842
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2013年10月15日
【發明者】申永輝, 陳振生, 王津, 劉桂霜, 趙志辰, 徐琳, 金銘, 杜娟, 劉國勝 申請人:國家電網公司, 國網河北省電力公司衡水供電分公司, 國網河北省電力公司