適用於接地故障選線的10kV線路零序電流保護方法與流程
2023-11-04 20:28:27 1
本專利涉及電力設備安全技術領域，具體涉及一種適用於接地故障選線的10kv線路零序電流保護方法。
背景技術：
小電流接地系統中80％以上的線路故障是單相接地故障或由其引發的，由於單相接地時線電壓仍對稱理論上對用戶供電不造成影響規程規定可繼續運行2h，變電站雖然配置了接地選線裝置但根據運行經驗選線準確性都不高，最終多採用人工試拉選判據小範圍統計每次試拉線路在5條左右，導致因試拉增加了數量眾多用戶的短時停電，隨著10kv出線電纜的增多，單相接地故障電流明顯增大極易發展成相間接地短路故障，影響電網安全，同時若處置不及時甚至可能導致人員傷亡事件，因此迅速準確地判定故障線路及時排除單相接地故障是電網運行監控的重要一環。
常用的故障判定方法有零序電流比幅法、5次諧波法、有功分量法、電流突變法、首半波法、小波法等眾多選判法，計算模型存在差異，但其原理多是利用故障時線路零序電流分量進行選判，以往的運行經驗也驗證了其選判原則的實用性，但隨著電纜線路及消弧線圈在配電網中的廣泛應用。接地故障電流被消弧線圈補償，目前的接地選線無法準確選判，多又恢復為通過人工試拉選判，如a相接地故障，無消弧線圈。
技術實現要素：
本發明的目的在於解決上述現有技術存在目前的接地選線無法準確選判，多又恢復為通過人工試拉選判的問題，提供一種適用於接地故障選線的10kv線路零序電流保護方法。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種適用於接地故障選線的10kv線路零序電流保護方法，包括配設在出線上的監測設備，包括以下步驟，
步驟一：若各出線上零序電流發生變化，則各出線上實時監測零序電流；
步驟二：零序電流達到整定值，消弧線圈補償裝置監測到接地信息快速進入補償程序，同時監測設備進行報警，確定故障線路；
步驟三：補償後，穩態零序電流減少，結合母線接地信號確定是否為永久性故障；
在步驟二中，零序電流的整定值iset由以下計算方式獲得：
iset＝krel×i電容電流
i電容電流為同一母線上出線最長線路的電容電流；
krel為可靠係數當任意一條出線長度大於等於5千米時，可靠係數取1.6～2；當任意一條出線長度大於等於3千米且小於5千米時，可靠係數取2左右；當任意一條出線長度小於3千米時，可靠係數取2～3。本發明中：本方案的零序電流保護整定計算原則中適用於中性點不直接接地系統(中低壓配網)，並不直接進行對線路的保護。其主要意義在於在系統發生單相接地故障時，用於區分故障線路(零序保護動作)和非故障線路(零序保護不動作)。本發明中公開可靠係數充分考慮了線路長度，和反饋數據，通過推定給出了詳細的可靠係數，能夠保證區分故障線路(零序保護動作)和非故障線路(零序保護不動作)。
作為優選，在步驟二中執行的零序電流保護動作屬於速斷保護，避開系統消弧線圈產生的電感電流對故障點電容電流的抵消作用，要求動作時間為0秒，為瞬時動作。
作為優選，適用於接地故障選線的10kv線路零序電流保護方法中，對所有補償程序執行的靈敏度進行校驗。
作為優選，在系統正常運行方式下，任意一條10kv出線故障，具有足夠的反應能力，用靈敏係數ksen進行衡量，靈敏係數ksen大於設定值則為合格，ksen的計算方式為：
作為優選，當該線路所接母線上的所有出線的電容電流之和大於60安培時，靈敏係數的設定值至少大於等於3；當該線路所接母線上的所有出線的電容電流之和大於40安培小於60安培時，靈敏係數取2～3；當該線路所接母線上的所有出線的電容電流之和大於20安培小於40安培時，靈敏係數取1～2。
作為優選，若出線所接母線上的所有出線的電容電流之和小於20，則不進行靈敏度校驗。
作為優選，母線上的任何一條出線的電容電流：
其中s為電纜的截面積，單位平方毫米；l2為電纜總長度，單位千米，l1為架空線總長，單位千米；ue為線路額定線電壓，單位千伏。
本發明的實質性效果是：本方案的零序電流保護整定計算原則中適用於中性點不直接接地系統(中低壓配網)，並不直接進行對線路的保護。其主要意義在於在系統發生單相接地故障時，用於區分故障線路(零序保護動作)和非故障線路(零序保護不動作)。本發明中公開可靠係數充分考慮了線路長度，和反饋數據，通過推定給出了詳細的可靠係數，能夠保證區分故障線路(零序保護動作)和非故障線路(零序保護不動作)。
具體實施方式
下面通過具體實施例，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。
實施例1
一種適用於接地故障選線的10kv線路零序電流保護方法，包括配設在出線上的監測設備，包括以下步驟，
步驟一：若各出線上零序電流發生變化，則各出線上實時監測零序電流；
步驟二：零序電流達到整定值，消弧線圈補償裝置監測到接地信息快速進入補償程序，同時監測設備進行報警，確定故障線路；
步驟三：補償後，穩態零序電流減少，結合母線接地信號確定是否為永久性故障；
在步驟二中，零序電流的整定值iset由以下計算方式獲得：
iset＝krel×i電容電流
i電容電流為同一母線上出線最長線路的電容電流；
krel為可靠係數當任意一條出線長度大於等於5千米時，可靠係數取1.6～2；當任意一條出線長度大於等於3千米且小於5千米時，可靠係數取2左右；當任意一條出線長度小於3千米時，可靠係數取2～3。在步驟二中執行的零序電流保護動作屬於速斷保護，避開系統消弧線圈產生的電感電流對故障點電容電流的抵消作用，要求動作時間為0秒，為瞬時動作。
適用於接地故障選線的10kv線路零序電流保護方法中，對所有補償程序執行的靈敏度進行校驗。
在系統正常運行方式下，任意一條10kv出線故障，具有足夠的反應能力，用靈敏係數ksen進行衡量，靈敏係數ksen大於設定值則為合格，ksen的計算方式為：
當該線路所接母線上的所有出線的電容電流之和大於60安培時，靈敏係數的設定值至少大於等於3；當該線路所接母線上的所有出線的電容電流之和大於40安培小於60安培時，靈敏係數取2～3；當該線路所接母線上的所有出線的電容電流之和大於20安培小於40安培時，靈敏係數取1～2。
若出線所接母線上的所有出線的電容電流之和小於20，則不進行靈敏度校驗。
母線上的任何一條出線的電容電流：
其中s為電纜的截面積，單位平方毫米；l2為電纜總長度，單位千米，l1為架空線總長，單位千米；ue為線路額定線電壓，單位千伏。
本方案的零序電流保護整定計算原則中適用於中性點不直接接地系統(中低壓配網)，並不直接進行對線路的保護。其主要意義在於在系統發生單相接地故障時，用於區分故障線路(零序保護動作)和非故障線路(零序保護不動作)。本發明中公開可靠係數充分考慮了線路長度，和反饋數據，通過推定給出了詳細的可靠係數，能夠保證區分故障線路(零序保護動作)和非故障線路(零序保護不動作)。所謂的結合母線接地故障信號，包括母線接地故障信號本身和母線接地故障信號發生的時間，在判斷永久性故障和非永久性故障的時候，選取觸發了零序電流整定值之前的母線接地故障信號採用現有技術進行判斷即可達到相應的效果，本實施例可以大幅度降低誤報的情況，同時根據現有技術的判定可以降低試拉判斷的情況，降低了人工巡視的情況，達到了降低成本，保證供電完整通順，不容易出現短暫停電的情況。
以上所述的實施例只是本發明的一種較佳的方案，並非對本發明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。