一种处理间歇性电弧接地故障的逻辑方法与流程

本发明涉及电力系统配电网接地故障处理技术领域，具体涉及一种处理间歇性电弧接地故障的逻辑方法。

背景技术：

间歇性电弧接地是指在中性点不接系统中，当发生一相对地短路故障，常出现电弧，由于系统中存在电容和电感，此时可能引起线路某一部分的振荡，当电流振荡零点或工频零点时，电弧可能暂时熄灭，之后事故相电压升高后，电弧则可能重燃。间歇性电弧接地的特点有：(1)不稳定接地，单次故障持续时间小于接地告警延时时间TGJ；(2)两次间歇性电弧接地故障的间隔时间较短；(3)发生间歇性电弧接地故障一般为同一线路；(4)不同次故障的故障类型、故障特征常常具有相似性；(5)单次故障的持续时间、两次故障的间隔时间等信息难以量化研究。而目前小电流接地选线装置采用如图1所示的故障处理逻辑，其中U0为零序电压幅值，U0set为零序电压幅值定植门槛，接地告警延时TGJ、接地跳闸延时TTZ一般整定在5秒以上，且TTZ＞TGJ。当T＜TGJ，小电流接地选线装置认为是瞬时接地故障，不处理；当T≥TGJ时，小电流接地选线装置认为是短时接地故障，小电流接地选线装置报告接地线路，但是不跳闸，当T≥TTZ时，小电流接地选线装置认为是永久性接地故障，小电流接地选线装置进行跳闸处理，其中T为接地故障持续时间。

可见现有的小电流接地选线装置没有特别考虑间歇性电弧接地故障，对于间歇发生的、每次故障持续时间小于TGJ的间歇性电弧接地故障，小电流接地选线装置完全不动作，直至间歇性电弧接地故障发展为永久性接地故障才动作。而间歇性电弧接地故障会产生高于3倍正常电压的过电压，此过电压进一步将线路上的绝缘子击穿，造成严重的短路事故，同时又可能烧毁部分配电变压器，使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿甚至烧毁，也可能引发火灾。因此急需发明一种小电流接地选线装置处理间歇性电弧接地故障的逻辑方法，以减少间歇性电弧接地故障对配电网线路的损害。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种处理间歇性电弧接地故障的逻辑方法，具体技术方案如下：

一种处理间歇性电弧接地故障的逻辑方法包括以下步骤：

(1)增加记忆元件：增加记忆元件与小电流接地选线装置连接，所述记忆元件包括计数器、计时器；

(2)设置连续接地次数：设置小电流接地选线装置检测到间歇性电弧接地故障连续发生N次，执行接地告警或者接地跳闸动作；

(3)设置检测的时间窗：在小电流接地选线装置中设置间歇性电弧接地故障检测的时间窗为：K*TGJ，TGJ为小电流接地选线装置设置的接地告警延时；

(4)设计故障处理判据：设计小电流接地选线装置处理间歇性电弧接地故障的判据：

其中，Tsum为间歇性电弧接地故障连续接地的累计时间，由计时器累计输出；N为间歇性电弧接地故障连续发生的次数，i为接地故障发生的次数，ti为第i次接地故障的持续时间；；

(5)故障检测与处理流程：

1)小电流接地选线装置在正常运行情况下，Tsum＝0，i＝0，小电流接地选线装置检测到第一次接地故障发生，则i＝1,小电流接地选线装置计算接地故障持续时间t1：

①TGJ≤t1＜TTZ，小电流接地选线装置执行告警动作，Tsum和i的值都清零，小电流接地选线装置重新启动检测，其中TTZ为小电流接地选线装置设置的接地跳闸延时；

②t1≥TTZ，小电流接地选线装置执行跳闸动作动作，Tsum和i的值都清零，小电流接地选线装置重新启动检测；

③t1＜TGJ，计算Tsum的值，计时器和计数器分别记录Tsum和i的值，且不清零；

2)在小电流接地选线装置的间歇性电弧接地故障检测的时间窗K*TGJ内：

①没有检测到新的间歇性电弧接地故障，小电流接地选线装置认为是偶然性的瞬时性故障，则Tsum和i的值都清零，小电流接地选线装置重新启动检测；

②检测到新的间歇性电弧接地故障，即第i次接地故障的持续时间ti＜TGJ，计算Tsum的值，i的值加1，验证判据是否成立，如果判据成立，则小电流接地选线装置执行相应的告警或跳闸动作，之后Tsum和i的值都清零，小电流接地选线装置重新启动检测，如果判据不成立，则在下一个间歇性电弧接地故障检测的时间窗K*TGJ内继续执行步骤2)，当间歇性电弧接地故障连续发生次数达到N次，即i＝N时，判据保证在第N+1次间歇性电弧接地故障发生时成立，此时小电流接地选线装置执行相应的告警或跳闸动作，之后Tsum和i的值都清零，小电流接地选线装置重新启动检测。

优选地，所述间歇性电弧接地故障连续发生的次数N≥4。

优选地，所述K≥4。

本发明的有益效果为：本发明提供了一种处理间歇性电弧接地故障的逻辑方法，通过增加记忆元件，计算间歇性电弧接地故障发生的累计时间和累计次数，设置合理的判据使得小电流接地选线装置可以对间歇性电弧接地故障执行对应的动作，减少了间歇性电弧接地故障对配电网线路的损害。

附图说明

图1为目前小电流接地选线装置的故障处理逻辑示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

一种处理间歇性电弧接地故障的逻辑方法包括以下步骤：

(1)增加记忆元件：增加记忆元件与小电流接地选线装置连接，记忆元件包括计数器、计时器；记忆元件可安装在小电流接地选线装置内部；

(2)设置连续接地次数：设置小电流接地选线装置检测到间歇性电弧接地故障连续发生N次，执行接地告警或者接地跳闸动作，其中N≥4，在本实施例中N＝4；

(3)设置检测的时间窗：在小电流接地选线装置中设置间歇性电弧接地故障检测的时间窗为：K*TGJ，其中K≥4，TGJ为小电流接地选线装置设置的接地告警延时，在本实施例中K＝4；

(4)设计故障处理判据：设计小电流接地选线装置处理间歇性电弧接地故障的判据：

其中，Tsum为间歇性电弧接地故障连续接地的累计时间，由计时器累计输出；N为间歇性电弧接地故障连续发生的次数，i为接地故障发生的次数，ti为第i次接地故障的持续时间；

当上述判据成立时，小电流接地选线装置执行相应的接地告警或接地跳闸动作，当上述判据不成立时，小电流接地选线装置检测到某一条线路短时间内发生N次的间歇性电弧接地故障时，执行接地告警或接地跳闸动作，接地跳闸后小电流接地选线装置允许执行后加速跳闸。

(5)故障检测与处理流程：

1)小电流接地选线装置在正常运行情况下，Tsum＝0，i＝0，小电流接地选线装置检测到第一次接地故障发生，则i＝1,小电流接地选线装置计算接地故障持续时间t1：

①TGJ≤t1＜TTZ，小电流接地选线装置执行告警动作，Tsum和i的值都清零，小电流接地选线装置重新启动检测，其中TTZ为小电流接地选线装置设置的接地跳闸延时；

②t1≥TTZ，小电流接地选线装置执行跳闸动作动作，Tsum和i的值都清零，小电流接地选线装置重新启动检测；

③t1＜TGJ，计算Tsum的值，计时器和计数器分别记录Tsum和i的值，且不清零；

2)在小电流接地选线装置的间歇性电弧接地故障检测的时间窗K*TGJ内：

①没有检测到新的间歇性电弧接地故障，小电流接地选线装置认为是偶然性的瞬时性故障，则Tsum和i的值都清零，小电流接地选线装置重新启动检测；

②检测到新的间歇性电弧接地故障，即第i次接地故障的持续时间ti＜TGJ，计算Tsum的值，i的值加1，验证判据是否成立，如果判据成立，则小电流接地选线装置执行相应的告警或跳闸动作，之后Tsum和i的值都清零，小电流接地选线装置重新启动检测，如果判据不成立，则在下一个间歇性电弧接地故障检测的时间窗4*TGJ内继续执行步骤2)，当间歇性电弧接地故障连续发生次数达到4次，即i＝4时，判据保证在第5次间歇性电弧接地故障发生时成立，此时小电流接地选线装置执行相应的告警或跳闸动作，之后Tsum和i的值都清零，小电流接地选线装置重新启动检测。

接地告警：发生间歇性电弧接地故障时，小电流接地选线装置会在上述判据成立时执行接地告警动作一次；间歇性电弧接地故障连续发生次数每达到4次，小电流接地选线装置就执行接地告警动作一次；此时由人工执行手动跳闸或者遥控跳闸操作。

接地跳闸：间歇性电弧接地故障属于“产生-消失-产生-消失···”的非稳定性的接地故障，小电流接地选线装置跳闸后，线路保护重合闸会进行重合动作，此时由以下几种情况：

①线路保护重合闸进行重合时，对应线路发生接地故障，小电流接地选线装置执行后加速跳闸动作跳开故障线，线路保护重合闸不再重合；

②线路保护重合闸重合成功，后续的间歇性电弧接地故障消失，电力系统恢复正常状态；

③线路保护重合闸重合成功，但是线路保护装置判断重合成功的时间窗口小于间歇性电弧接地故障相邻两次发生的间隔时间，后续的间歇性电弧接地故障仍然存在，电力系统仍然处于间歇性电弧接地故障状态。在跳闸处理间隔时间大于重合闸充电时间的情况下，有可能出现反复的跳闸、重合闸动作的情况。针对这种异常情况，在小电流接地选线装置跳闸逻辑中设定：小电流接地选线装置在规定时间内只能跳闸两次，使得线路保护装置在第二次重合闸后小电流接地选线装置再执行一次跳闸，之后需人工介入。

本发明不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。