[发明专利]适用于接地故障选线的10kV线路零序电流保护方法

说明书

技术领域

本专利涉及电力设备安全技术领域，具体涉及一种适用于接地故 障选线的10kV线路零序电流保护方法。

背景技术

小电流接地系统中80％以上的线路故障是单相接地故障或由其 引发的，由于单相接地时线电压仍对称理论上对用户供电不造成影响 规程规定可继续运行2h，变电站虽然配置了接地选线装置但根据运 行经验选线准确性都不高，最终多采用人工试拉选判据小范围统计每 次试拉线路在5条左右，导致因试拉增加了数量众多用户的短时停 电，随着10kV出线电缆的增多，单相接地故障电流明显增大极易 发展成相间接地短路故障，影响电网安全，同时若处置不及时甚至可 能导致人员伤亡事件，因此迅速准确地判定故障线路及时排除单相接 地故障是电网运行监控的重要一环。

常用的故障判定方法有零序电流比幅法、5次谐波法、有功分量 法、电流突变法、首半波法、小波法等众多选判法，计算模型存在 差异，但其原理多是利用故障时线路零序电流分量进行选判，以往的 运行经验也验证了其选判原则的实用性，但随着电缆线路及消弧线圈 在配电网中的广泛应用。接地故障电流被消弧线圈补偿，目前的接地 选线无法准确选判，多又恢复为通过人工试拉选判，如A相接地故障， 无消弧线圈。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在目前的接地选线无法 准确选判，多又恢复为通过人工试拉选判的问题，提供一种适用于接 地故障选线的10kV线路零序电流保护方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于接地故 障选线的10kV线路零序电流保护方法，包括配设在出线上的监测设 备，包括以下步骤，

步骤一：若各出线上零序电流发生变化，则各出线上实时监测零序电 流；

步骤二：零序电流达到整定值，消弧线圈补偿装置监测到接地信息快 速进入补偿程序，同时监测设备进行报警，确定故障线路；

步骤三：补偿后，稳态零序电流减少，结合母线接地信号确定是否为 永久性故障；

在步骤二中，零序电流的整定值I_set由以下计算方式获得：

I_set＝K_rel×I_电容电流

I_电容电流为同一母线上出线最长线路的电容电流；

K_rel为可靠系数当任意一条出线长度大于等于5千米时，可靠系数取 1.6～2；当任意一条出线长度大于等于3千米且小于5千米时，可靠 系数取2左右；当任意一条出线长度小于3千米时，可靠系数取2～3。 本发明中：本方案的零序电流保护整定计算原则中适用于中性点不直 接接地系统(中低压配网)，并不直接进行对线路的保护。其主要意 义在于在系统发生单相接地故障时，用于区分故障线路(零序保护动 作)和非故障线路(零序保护不动作)。本发明中公开可靠系数充分 考虑了线路长度，和反馈数据，通过推定给出了详细的可靠系数，能 够保证区分故障线路(零序保护动作)和非故障线路(零序保护不动 作)。

作为优选，在步骤二中执行的零序电流保护动作属于速断保护， 避开系统消弧线圈产生的电感电流对故障点电容电流的抵消作用，要 求动作时间为0秒，为瞬时动作。

作为优选，适用于接地故障选线的10kV线路零序电流保护方法 中，对所有补偿程序执行的灵敏度进行校验。

作为优选，在系统正常运行方式下，任意一条10kV出线故障， 具有足够的反应能力，用灵敏系数K_sen进行衡量，灵敏系数K_sen大于 设定值则为合格，K_sen的计算方式为：

作为优选，当该线路所接母线上的所有出线的电容电流之和大于 60安培时，灵敏系数的设定值至少大于等于3；当该线路所接母线上 的所有出线的电容电流之和大于40安培小于60安培时，灵敏系数取 2～3；当该线路所接母线上的所有出线的电容电流之和大于20安培小 于40安培时，灵敏系数取1～2。

作为优选，若出线所接母线上的所有出线的电容电流之和小于 20，则不进行灵敏度校验。

作为优选，母线上的任何一条出线的电容电流：

其中S为电缆的截面积，单位平方毫米；L2为电缆总长度，单位千米， L1为架空线总长，单位千米；Ue为线路额定线电压，单位千伏。