本發(fā)明涉及變電站小電流接地故障選線領域，具體來說是一種基于電阻負荷注入的變電站小電流接地故障選線方法。

背景技術：

隨著智能配電網(wǎng)改造建設向深水區(qū)推進，提高供電可靠性作為重要的一項指標被寫進了國網(wǎng)“十三五”行動計劃中。配電網(wǎng)饋線自動化是提高供電可靠性的關鍵技術和方法。近幾年，伴隨著幾輪配電網(wǎng)自動化建設的熱潮，國內配電網(wǎng)短路故障下的饋線自動化技術有了長足的發(fā)展，有效確保了短路情況下的配電網(wǎng)供電可靠性。

但是，配電網(wǎng)大部分故障是單相接地故障，而我國的配電網(wǎng)中壓接地方式多為中性點非直接接地的小電流接地方式。小電流接地方式雖然可以將接地故障電流限值在較小的范圍，并且可以帶故障運行1-2小時，但是接地跨步電壓卻往往成為威脅人身安全的元兇，因此快速及時的切除故障顯得尤為必要。

目前的配電網(wǎng)小電流接地選線的方法有三大類，一類為無源法，一類為有源法，一類為試拉法。無源法是通過分析小電流接地故障前后各個關鍵點的暫態(tài)波形的變化情況分析故障發(fā)生的線路。該種方法無需注入信號，只通過特殊采樣終端和主站配合即可完成故障判定，但是由于配網(wǎng)線路復雜，干擾波形多，其判定的準確性不高。有源法是通過在中性點注入特殊信號通過特定的終端裝置接收信號并配合主站完成故障判定的，該種方法需要注入特殊信號，并且需要配合特殊終端接收特殊信號，雖然可靠性上較之無源法有提高，但是推廣性上欠佳。試拉法是最早使用的一種傳統(tǒng)方法，是通過調度人員經(jīng)驗，每條饋線斷開的方法查找故障線路，該方法停電時間長，通常作為后備輔助方法。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明結合配電網(wǎng)特點提供一種線路簡單、判定準確性高、極具推廣價值的基于電阻負荷注入的變電站小電流接地故障選線方法。

為解決上述問題，本發(fā)明采取的技術方案為：基于電阻負荷注入的變電站小電流接地故障選線方法，包括如下步驟：

步驟一、在變電站安裝小電流接地故障選線主控裝置用于實現(xiàn)小電流接地故障的檢測和選線；

小電流接地故障選線主控裝置具有母線各線電壓、相電壓及零序電壓采集功能；同時具有上送監(jiān)控主站各種負荷突變量和電阻負荷開關狀態(tài)的功能，并且可以實現(xiàn)遠方遙控功能。

步驟二、在各段母線上安裝電阻負荷注入裝置；在變電站各條饋線10kV出線開關下游側安裝負荷突變采樣裝置；

步驟三、小電流接地故障選線主控裝置與電阻負荷注入裝置通信以實現(xiàn)電阻負荷的分相投切；電阻負荷注入裝置可上送電阻器負荷每相投切開關狀態(tài)；小電流接地故障選線主控裝置與各個負荷突變采樣裝置通信以實現(xiàn)各饋線每相負荷突變值的上送；此外還需實現(xiàn)每相實時負荷電流量的采集上送。

步驟四、小電流接地故障的檢測和選線

若小電流接地故障選線主控裝置沒有檢測到故障，即在正常運行情況下，小電流接地故障選線主控裝置控制電阻負荷處于斷開狀態(tài)；

若小電流接地故障選線主控裝置檢測到故障，即小電流接地故障發(fā)生，小電流接地故障選線主控裝置向電阻負荷注入裝置通信，控制電阻負荷分相注入，并持續(xù)一定時間后退出電阻負荷；同時各個負荷突變采樣裝置對各條饋線在電阻負荷注入的時間段內每相的負荷突變值進行采集并上送到小電流接地故障選線主控裝置，小電流接地故障選線主控裝置根據(jù)故障相突變值最大原則選出故障線路即負荷突變值最大相所屬饋線即是發(fā)生小電流接地故障饋線。

小電流接地時的特征比較多，優(yōu)選的，小電流接地故障選線主控裝置采用零序電壓和相電壓突變來實現(xiàn)小電流接地故障檢測，具體為：母線零序電壓處于50-110V之間，同時一相電壓降低，而另兩相電壓升高且接近相電壓，則認為電壓降低相發(fā)生小電流接地故障。

步驟二中在變電站各段母線上安裝電阻負荷注入裝置，若為多分段多聯(lián)絡母線，則每一段母線上均安裝電阻負荷注入裝置，其安裝位置處于母線與各個出線開關的之間的任意位置。

步驟四中小電流接地故障發(fā)生，小電流接地故障選線主控裝置向電阻負荷注入裝置通信，控制在故障發(fā)生變電站的母線側非故障相上注入電阻負荷，具體分三種情況注入：

A.在故障相電壓滯后相上注入電阻負荷；

B.在故障相電壓超前相上注入電阻負荷；

C.在非故障相的兩相上同時注入電阻負荷。

所述的步驟四中負荷突變采樣裝置將三相的一定時間段內的負荷突變值上送到小電流接地故障選線主控裝置，該時間段長度范圍為5至60秒；此外每相每時刻的實時電流數(shù)據(jù)也上送到小電流接地故障選線主控裝置。

所述的負荷突變采樣裝置可采用FTU、故障指示器或者RTU。

本發(fā)明有益技術效果：本發(fā)明線路簡單、判定準確性高；無需注入額外的信號，也無需停電查找故障線路，對目前我國變電站小電流接地故障具有較好的適應性和故障定位可靠性，具備較好的推廣價值。

具體實施方式

基于電阻負荷注入的變電站小電流接地故障選線方法，包括如下步驟：

步驟一、在變電站安裝小電流接地故障選線主控裝置用于實現(xiàn)小電流接地故障的檢測和選線；

步驟二、在各段母線上安裝電阻負荷注入裝置，若為多分段多聯(lián)絡母線，則每一段母線上均安裝電阻負荷注入裝置，其安裝位置處于母線與各個出線開關的之間的任意位置；在變電站各條饋線10kV出線開關下游側安裝負荷突變采樣裝置；所述的負荷突變采樣裝置可采用FTU、故障指示器或者RTU。

步驟三、小電流接地故障選線主控裝置與電阻負荷注入裝置通信以實現(xiàn)電阻負荷的分相投切；小電流接地故障選線主控裝置與各個負荷突變采樣裝置通信以實現(xiàn)各饋線每相負荷突變值的上送；

步驟四、小電流接地故障的檢測和選線

小電流接地故障選線主控裝置采用零序電壓和相電壓突變來實現(xiàn)小電流接地故障檢測，具體為：母線零序電壓處于50-110V之間，同時一相電壓降低，而另兩相電壓升高且接近相電壓，則認為電壓降低相發(fā)生小電流接地故障；

若小電流接地故障選線主控裝置沒有檢測到故障，即在正常運行情況下，小電流接地故障選線主控裝置控制電阻負荷處于斷開狀態(tài)；

若小電流接地故障選線主控裝置檢測到故障，即小電流接地故障發(fā)生，小電流接地故障選線主控裝置向電阻負荷注入裝置通信，控制在故障發(fā)生變電站的母線側非故障相上注入電阻負荷，具體分三種情況注入：

A.在故障相電壓滯后相上注入電阻負荷；

B.在故障相電壓超前相上注入電阻負荷；

C.在非故障相的兩相上同時注入電阻負荷。

注入持續(xù)一定時間后退出電阻負荷；同時各個負荷突變采樣裝置對各條饋線在電阻負荷注入的時間段內每相的負荷突變值進行采集并上送到小電流接地故障選線主控裝置，該時間段長度范圍為5至60秒；此外每相每時刻的實時電流數(shù)據(jù)也上送到小電流接地故障選線主控裝置。

小電流接地故障選線主控裝置根據(jù)故障相突變值最大原則選出故障線路。