[发明专利]一种谐振接地系统在线绝缘监视与选线方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电气技术的测量和控制方法，具体是谐振接地系统馈线绝缘参数测量与故障线路识别的技术。

背景技术

由于消弧线圈能产生感性电流，大大减小接地故障的电容电流，起到熄灭接地电弧的效果，这有利于故障相的自恢复，因而发生单相接地故障后电网仍可持续供电，提高了配电网运行的可靠性。为了提高电容电流的补偿精度，消弧线圈需要实时测量电网的绝缘参数以满足跟踪补偿的要求。但是消弧线圈只能测量电网线路总电容和绝缘总电导，对于馈线的绝缘参数无能为力。

谐振接地系统正常运行时需要增加阻尼率或脱谐度以降低中性点位移电压，当电网故障后消弧线圈需立即调整至全补偿状态，此时的中性点电压较高。实际中只有部分单相接地故障为永久性接地故障，当故障相自恢复后，由于电网线路对地参数自身存在着不平衡消弧线圈全补偿状态下仍存在谐振过电压，电网不对称度越大零序谐振过电压越大，此时消弧线圈跟踪补偿设备无法识别故障是否消除。因而需要找到一种可识别故障是否消除的方法。

由于消弧线圈的引入导致故障线零序电流特征变得复杂，因而有学者提出了零序有功分量的选线方法。然而，有功分量法是建立在电网线路参数严格对称的基础上，而现实中电网线路参数严格对称的电网几乎不存在。接地电流的有功分量相对较小，对测量设备的精度有较大依赖，特别是当电网发生高阻接地时接地电流更小该方法的精度也将大大降低。

由于单相接地故障占电网故障的80%以上，因此实现电网绝缘参数的在线监视和提高选线精度对于电网的安全运行具有重要意义。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题是提供一种谐振接地系统在线绝缘监视与选线方法，在电网正常运行时可精确测量各馈线的绝缘参数，当电网发生单相接地故障后通过馈线绝缘参数的变化找出故障线路，故障后通过监测馈线绝缘参数判断故障是否自消除。该方法需消除电网线路参数不对称和过渡电阻对绝缘监测和选线精度的影响。

技术方案：为解决以上述技术问题，本发明提出一种谐振接地系统在线绝缘监视与选线方法；电网正常运行时调节消弧线圈参数，测量并记录调参前后电网零序电和所有馈线的零序电流，根据测得的零序电压和馈线零序电流数据计算各馈线的绝缘参数；当电网故障消弧线圈调节至全补偿状态后再次测量电网零序电压和各馈线的零序电流，根据故障前后的零序电压和馈线零序电流信号再次计算各馈线的绝缘参数，则绝缘参数变化的馈线为故障线；故障后继续监视零序电压，若零序电压变化，重新测量零序电压和各馈线零序电流，根据故障前和重新测量的零序电压和馈线零序电流信号重新计算各馈线绝缘参数，若计算的各馈线参数与故障前的一致，则判定故障消除，消弧线圈退出全补偿状态，具体步骤如下。

步骤a：电网正常运行时，调节消弧线圈的参数，测量并记录调参前后电网零序电压和所有馈线的零序电流，记调节消弧线圈参数前的零序电压为、各馈线的零序电流为，记调节消弧线圈后的零序电压为、各馈线的零序电流为，对于有n条馈线的电网，下标（i=1.2…n），保存测量数据；

上述调节消弧线圈的调参形式不受限制，只要消弧线圈支路阻抗变化即可，包括以下情况：对于随调式消弧线圈调节等效电感、对于预调式消弧线圈可调节等效电感或等效阻尼或者两者阻感参数同时改变。

步骤b：根据步骤a中测量数据计算各馈线的绝缘参数，如下：

式1

式1中C_i为电网第i条馈线对地分布总电容，G_i为电网第i条馈线对地分布总电导，由式1可实现电网馈线的绝缘监测；保存计算结果。

步骤c：监测电网零序电压，并重复执行步骤a与步骤b，实现电网绝缘的在线监测；若某条馈线的绝缘参数的实部变大或零序电压的位移度超出某一设定值，该设定值为15%相电压以下，则进入步骤d。

步骤d：发生单相接地故障时消弧线圈需立即调整至全补偿状态，消弧线圈调整至全补偿状态后再次测量电网零序电压和所有馈线的零序电流，记消弧线圈全补偿状态下的零序电压为、各馈线的零序电流为，保存测量数据。

步骤e：根据步骤a和步骤d中测量的数据再次计算各馈线的绝缘参数，如下：

式2

通过比较式1与式2计算的馈线绝缘参数判断故障线：若，则第i条馈线未发生接地故障；若，则第i条馈线发生接地故障；对于有n条馈线的电网，i=1.2…n；保存计算结果。