一种基于节点零序电流凸起的接地故障区域判断方法与流程

本发明主要是配电网单相接地故障区域识别，适用于配电网动态接地消弧装置与配电自动化系统配合实现快速的故障区域判断。

背景技术：

1、配电网单相接地故障占比高达80%左、右，为了切除故障线路往往通过零序保护或接地选线在变电站切除故障馈线，但是由于馈线再加上分支线路使一些线路的供电范围很大，如果在变电站切除故障馈线，往往造成较大范围的停电，降低供电可靠性。为了解决这一问题现在电网中应用了大量的一二次融合的智能开关，目的是在电网发生在变电站切除故障馈线通过检测故障特征量，判断故障发生的区域，并通过智能开关的动作实现故障区域隔离。

2、在单相接地故障中有绝缘子闪络产生的瞬时性故障，也有绝缘子破碎、电缆头击穿，绝缘导线断线并落地造成的永久性故障，如果不管是的瞬时性故障还是永久性故不加判断的给予切除也势必会极大地降低供电可靠性。

3、目前智能开关的动作原理有二种：一是启动智能开关的零序保护，当单相接地故障产生的零序电流达到零序保护定值时启动零序保护切除故障，在零序保护时间定值上进行差异化的配置实现故障的区域隔离，但这种做法的缺点是存在高阻死区，对于人身触电或架空线路断线接地造成的人身安全风险不能及时排除；二是通过智能开关节号的智能终端检测节点的零序电流上传至配电自动化的后台判断故障区域，但是因为高阻故障的零序电流小判断困难的，以至于造成目前大量的智能开关不能进行故障的区域隔离，严重影响了人身安全、电网安全和供电可靠性。

技术实现思路

1、针对目前配电网故障处理与故障隔离存在的问题，发明了一种基于节点零序电流凸起的接地故障区域判断方法，该发明通过配电网动态接地消弧装置与配电网智能开关系统配合进行单相接地故障的快速判断与故障隔离。

2、在变电所装动态接地消弧装置，在配电网发生单相接地故障时，动态接地消弧装置判断故障为永久性接地故障，切换到电阻接地、选出接地故障线路后，装置把接地选线结果上报到变电站后台，由变电站的后台与配电网自动化系统的后台通信，首先由配电网自动化系统检查故障馈线首端节点s1的零序电流i10，并把故障馈线的各节点的零序电流与首端节点的零序电流i10相比较，判断故障发生的区域。

3、若节点si、节点s(i-1)、节点si和节点s(i-1)为故障线路上的相邻的串联节点，节点s(i-1)在节点si的上游(电源侧)，节点s(i-1)在节点si的下游(负荷侧)，若流过节点si的零序电流符合： ，则接地故障点在节点i与节点(i-1)之间。

4、若相邻的串联节点si与si+1之间有分支线路，且分支上有且分支线路有节点，则必须对分支线路节点进行判断，方法是：比较节点si和分支节点sf1的零序电流，若ii0<i(f1)0，则故障在分支节点sf1后侧的配电线路上，若分支线路上有多个节点串联，则按前述方法依次判断。

5、i10d>i20d>i30d>...im0d，则单相接地故障的区域在第一节点s1与出线开关之间。

6、，则单相接地故障的区域在末端点sm后侧配电线路上。

7、该方法不适用于单一馈线的电容电流大于其余馈线电容电流之和的馈线。

8、该方法不适用于消弧线圈接地方式的配电网。

9、若故障馈线中除首端节点外，其余节点全部为故障电流穿越节点，则故障点在馈线末端节点下游配电线路上。

10、该方法不适用于故障馈线的电容电流大于其余馈线电容电流之和的馈线。

11、各节点采集的零序电流值必须是在同一时刻采集的。

12、本发明具有下述优点：

13、1、该发明采用首端智能开关的零序电流为依据进行故障区域识别，并且消除了故障区域的判断死区。

14、2、该发明与其他故障区域识别方法相比性价高。

15、3、该发明方法筒单、易行、适用范围广。

技术特征：

1.一种基于节点零序电流凸起的接地故障区域判断方法，其特征在于：在变电所装动态接地消弧装置，在配电网发生单相接地故障时，动态接地消弧装置判断故障为永久性接地故障，切换到电阻接地、选出接地故障线路后，装置把接地选线结果上报到变电站后台，由变电站的后台与配电网自动化系统的后台通信，首先由配电网自动化系统检查故障馈线首端节点s1的零序电流i10，并把故障馈线的各节点的零序电流与首端节点的零序电流i10相比较，判断故障发生的区域；

2.根据权利要求1的述的一种基于节点零序电流凸起的接地故障区域判断方法，其特征在于：该方法不适用于单一馈线的电容电流大于其余馈线电容电流之和的馈线。

3.根据权利要求1的述的一种基于节点零序电流凸起的接地故障区域判断方法，其特征在于：该方法不适用于消弧线圈接地方式的配电网。

4.根据权利要求1的述的一种基于节点零序电流凸起的接地故障区域判断方法，其特征在于：各节点采集的零序电流值必须是在同一时刻采集的。

技术总结
为了解决配电网故障区域快速识别与故障隔离的问题，发明了一种基于节点零序电流凸起的接地故障区域判断方法，在配电网单相接地故障处理装置判断故障为永久性接地故障时、选出接地故障线路后，依次把故障线路上的相邻的三串联节点，找出某一节点流过的零序电流即大于前级节点又大于后级节点的节点，则该节点与下级节点之间即是发生接地故障的区域。

技术研发人员：张春辉,李景禄
受保护的技术使用者：长沙信长电力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15