[发明专利]一种接地故障判别方法及装置

说明书

本申请公开了一种接地故障判别方法及装置，可控电压源在系统发生接地故障前输出检测电压计算系统零序阻抗在检测电压下的第一阻抗角θ_Z1；可控电压源在系统发生接地故障后输出补偿电压，使补偿电压与检测电压叠加，获得叠加电压计算系统零序阻抗在叠加电压下的第二阻抗角θ_Z2；计算第一阻抗角θ_Z1和第二阻抗角θ_Z2的差值；判断差值的绝对值是否超过预设阈值k；如果差值的绝对值未超过预设阈值k，则判断接地故障消失。本申请的技术方案能够简单有效地判别接地电流全补偿方式下接地故障消失的方法，在可控电压源接地电流全补偿的各种拓扑结构下均能快速准确的判断故障状态。

技术领域

本申请涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种接地故障判别方法及装置。

背景技术

电网系统中，尤其是中低压配电网系统中，单相接地故障占故障总数的绝大多数。中低压配电网的中性点接地方式主要有中性点不接地方式、中性点经消弧线圈接地方式或中性点经低值电阻接地方式。中性点不接地方式下，接地电流没有得到补偿并带故障运行，存在人身触电风险。中性点经消弧线圈接地方式下，消弧线圈在单相接地后补偿接地容流，能够熄灭接地电弧，系统可带故障运行，但接地点仍存在一定接地残流，仍存在人身触电风险。中性点经低值电阻接地方式下，通过继电保护装置的线路零序保护跳开接地线路，供电可靠性不能保障。

电网系统的接地电流全补偿能够在单相接地时，将接地点电流补偿到极小值，系统仍可带故障运行，消除了接地点的人身触电危险，是一种先进的接地电流补偿方式。基于可控电压源的接地电流全补偿，无论单相接地故障是否消失，系统各相相电压、零序电压的幅值、相位关系与单相金属性接地现象相同，无法通过系统相电压、零序电压的幅值、相位关系判断接地故障是否消失。

所以，如何快速准确判别接地故障是否消失成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供了一种接地故障判别方法及装置，能够快速准确判别接地故障是否消失。

一方面，本申请提供了一种接地故障判别方法，包括：

可控电压源在系统发生接地故障前输出检测电压

计算系统零序阻抗在所述检测电压下的第一阻抗角θ_Z1；

可控电压源在系统发生接地故障后输出补偿电压，使所述补偿电压与所述检测电压叠加，获得叠加电压

计算系统零序阻抗在所述叠加电压下的第二阻抗角θ_Z2；

计算所述第一阻抗角θ_Z1和第二阻抗角θ_Z2的差值；

判断所述差值的绝对值是否超过预设阈值k；

如果所述差值的绝对值超过预设阈值k，则判断接地故障未消失；

如果所述差值的绝对值未超过预设阈值k，则判断接地故障消失。

结合第一方面，在第一方面的第一种可实现方式中，所述预设阈值k取值在0.2°～10°之间。

结合第一方面，在第一方面的第二种可实现方式中，所述检测电压的频率取值在100Hz～1000Hz之间，以及，所述检测电压的幅值为系统标称电压值的1％～3％。

结合第一方面，在第一方面的第三种可实现方式中，根据以下公式计算系统零序阻抗在所述检测电压下的第一阻抗角θ_Z1：

其中，为接地故障前系统中的电流。

结合第一方面，在第一方面的第四种可实现方式中，根据以下公式计算系统零序阻抗在所述叠加电压下的第二阻抗角θ_Z2：