[实用新型]一种电网单相接地故障判别、隔离及综合故障预判装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及配电网故障处理技术领域，尤其涉及一种电网单相接地故障判别、隔离及综合故障预判装置。

背景技术

在配电网中10kV、35kV系统中性点普遍采用不接地方式运行。其中单相接地故障占总故障数的70％以上，其中经过事故查线分析接近93％的接地故障点发生在架空线路。目前电力公司针对此类故障仅通过试停来查找故障线路，因此单相接地事故发生后，为查找故障线路，不可避免地要对正常供电用户多次反复停电，大大降低了对用户的供电可靠性。在电力调度规程中规定，在10kV、35kV系统发生接地故障时，电力设备允许在故障环境运行2个小时，但在此期间所有设备的对地电压升高为线电压，由此可能进一步扩大为两点或多点接地(短路)故障，损坏线路中的其他设备，而且接地故障的发生对于人身安全也有危险。

目前普遍采用仅通过试停来查找故障线路的方式，而针对可选择的断路器，国内外研究水平大多采用变电站加选线技术，柱上开关的检测方法采用无方向性检测，无方向性检测方式只用零序电流的大小来判断故障。这种检测方法最大的问题是，没有接地故障方向性位置判别，电源侧开关没有分段选择性。当发生10kV接地故障后，电源侧开关直接跳闸，导致全线停电。

另外，在目前的单相接地故障判别并试送流程中，普遍采用“合上负荷开关试送故障线路，当合到故障点后变电站内出线电源开关保护动作跳闸隔离故障”的操作方式。结合运行统计试送线路有30％的失败率，如果变电站电源开关保护发生故障造成保护拒动，将造成上级保护动作，造成停电范围的扩大化，并且反复地冲击故障点的送电行为将对电网设备和供电用户造成很大的电源冲击，影响供电可靠性。因此在电力单相或多相故障发生后，进行输电线路故障预判将大大降低电网事故扩大化的风险。

发明内容

针对上述问题，本实用新型考虑将当前普通的10kV、35kV配电线路主开关和线路分段开关改换为加装了针对接地故障具有判定功能的接地电流方向性判别开关，在发生接地故障时，可以迅速锁定故障点，瞬间隔离故障区间排除故障。同时，为实现电力故障的预判，本装置加装电力故障线上预判设备，可以通过远方遥控和遥调进行故障线路的预判工作。

本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种电网单相接地故障判别、隔离及综合故障预判装置，包括接地故障判断中心装置、单相及多相故障预判装置、输电线路开关组件及位于输电线路上的零序电压检测器和零序电流检测器，零序电压检测器和零序电流检测器输出端与接地故障判断中心装置连接，用于向其输入采集的零序电流和零序电压信号；接地故障判断中心装置输出端与输电线路开关组件连接，用于根据零序电流和零序电压的大小及其相角判断接地故障发生在电源侧或负荷侧并在判断为负荷侧故障时控制输电线路开关断开；还包括一独立电源和高压发生器，独立电源连接高压发生器，高压发生器输出端与单相及多相故障预判装置连接，为其提供高压电源，供其对故障线路进行高压充电预判，以判断故障线路的故障类型和是否具备试送能力；单相及多相故障预判装置与输电线路开关组件连接，用于在故障线路具备试送能力时闭合输电线路开关；接地故障判断中心装置、单相及多相故障预判装置通过通讯传输装置与电网调度自动化系统服务器连接，用于向该系统发送相关故障信号、开关动作信号及预判结果并接收系统发来的预判指令。

在配电线路上每个需要安装主开关和线路分段开关的位置均安装一个上述装置，代替原有开关的工作，该装置的零序电流检测器和零序电压检测器装在中性点不接地系统的线路上，负责检测线路中的零序电流和零序电压，将检测到的信号输入接地故障判断中心装置内。该装置对输入的零序电流和零序电压进行分析判断。由于零序电流是充电电流，正常情况下，零序电流相角超前零序电压90度(受泄露电流的影响，角度偏为60～85度)，接地故障判断中心装置内预存零序电流和零序电压的门槛值，当采集到的零序电流和零序电压大于门槛值，并且零序电流的相角超前零序电压0-90度时，判断为故障点在该装置内开关的电源侧，开关不动作，而一旦零序电流的相角超前零序电压180-270度时，则判断为故障点在开关的负荷侧，控制开关按相关保护定值时间启动动作，将故障线路隔离。