本發(fā)明涉及一種諧振接地系統(tǒng)消除不平衡電流的有功選線方法,屬電力系統(tǒng)繼電保護技術領域。
背景技術:
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我國66kV及以下電壓等級電網(wǎng)大都采用中性點非直接接地方式,包括中性點不接地、中性點經(jīng)電阻接地和中性點經(jīng)消弧線圈接地(也稱諧振接地)。該方式下電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時,故障電流小,盡管規(guī)程允許繼續(xù)運行1~2小時,但是故障后非接地相的電壓變成線電壓,對系統(tǒng)絕緣帶來隱患和威脅,需要盡快切除故障線路,以避免發(fā)生兩點接地進而造成短路事故。隨著城市電網(wǎng)的迅速發(fā)展,供配電系統(tǒng)容量的增大,線路的加長,尤其是電纜的大量使用,使得線路中電容電流增大,因此,消弧線圈在配電網(wǎng)絡中得到廣泛應用,并以消弧線圈并(串)電阻的派生接地方式為主。這種接地方式在減小系統(tǒng)電容電流的同時減小了故障線路與非故障線路零序電流的差別,對選線的正確性和準確性造成很大影響。而由于消弧線圈不能補償系統(tǒng)中的有功分量,特別是并(串)的阻尼電阻還會增加故障支路的有功分量,因此,有功分量法在故障選線中得到了廣泛應用。但有功分量法由于受電流互感器不平衡、過渡電阻大小、線路不平衡電流等影響,使得故障線路的有功分量并非最大,在實際應用中仍存在著選線準確率不高的問題。為此,如何消除不平衡電流對諧振接地方式下選線準確率的影響成為中低壓配電網(wǎng)急需解決的難題。
技術實現(xiàn)要素:
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本發(fā)明目的在于克服上述已有技術的不足而提供一種諧振接地系統(tǒng)消除不平衡電流的有功選線方法,該方法消除了諧振接地系統(tǒng)中不平衡電流對有功選線準確率的影響,提高了選線準確率。
本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達到:一種諧振接地系統(tǒng)消除不平衡電流的有功選線方法,其特征在于其包括如下步驟:1)、實時同步采樣各饋線的零序電壓、零序電流,分別得到、,其中k表示采樣時刻,j=1,2…,n表示采樣線路的條數(shù);
2)、計算采樣得到的零序電壓瞬時幅值,判斷零序電壓是否超過整定的門檻值15V,若超過則說明發(fā)生單相接地故障,進行以下步驟,否則就繼續(xù)計算零序電壓瞬時幅值并與整定的門檻值比較;
3)、判斷有單相接地故障后,以系統(tǒng)三相線電壓、、為基準,以為參考相位,計算故障前后各饋線零序電流分解到基準坐標上的值,計算公式為:
當檢測到的零序電流的相角位于和之間時,可以通過下式算出零序電流在分解到基準坐標上的值:
;
其中I是指的零序電流的幅值;
當檢測到的零序電流的相角位于和之間時,可以通過下式算出零序電流在分解到基準坐標上的值:
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當檢測到的零序電流的相角位于和之間時,可以通過下式算出零序電流在分解到基準坐標上的值:
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4)、計算故障前后各饋線零序電流分解到基準坐標上的差值,得到故障前后零序電流在基準坐標上的變化量、、;
5)、將故障前后零序電流在基準坐標上變化量、、進行合成,得到故障前后零序電流變化的幅值,其公式為
;
同時比較、、的大小,計算出的角度,其公式為:
當為最小時,
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當為最小時,
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當為最小時,
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這樣就得到了消除不平衡電流后的實際故障電流;
6)、利用采樣得到的故障零序電壓及計算得到的各饋線實際故障零序電流,計算各饋線的零序有功功率,計算公式為:
式中,為零序電壓的幅值,為零序電壓的相位;
7)、依據(jù)判斷故障饋線,最大的饋線為故障饋線;
8)、顯示故障。
本發(fā)明同已有技術相比可產(chǎn)生如下積極效果:本發(fā)明方法可還原實際的零序電流大小和相位,且不受故障相接地相位和接地方式及接地電阻的影響,改進了已有的有功分量選線方法,可正確選出故障線路,消除了諧振接地系統(tǒng)中不平衡電流對有功選線準確率的影響,提高了選線準確率。
附圖說明:
圖1為本發(fā)明的邏輯結構圖。
具體實施方式:
本發(fā)明的實施需要有用于零序電壓測量的零序電壓互感器以及用于各饋線零序電流測量的零序電流互感器。以下結合圖1說明本發(fā)明的具體實施步驟:
1)、實時同步采樣各饋線的零序電壓、零序電流,分別得到、,其中k表示采樣時刻,j=1,2…,n表示采樣線路的條數(shù)。
2)、計算采樣得到的零序電壓瞬時幅值,判斷零序電壓是否超過整定的門檻值15V,若超過則說明發(fā)生單相接地故障,進行以下步驟,否則就繼續(xù)計算零序電壓瞬時幅值并與整定的門檻值比較。
3)、判斷有單相接地故障后,以系統(tǒng)三相線電壓、、為基準,以為參考相位,計算故障前后各饋線零序電流分解到基準坐標上的值,計算公式為:
當檢測到的零序電流的相角位于和之間時,可以通過下式算出零序電流在分解到基準坐標上的值:
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其中I是指的零序電流的幅值。
當檢測到的零序電流的相角位于和之間時,可以通過下式算出零序電流在分解到基準坐標上的值:
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當檢測到的零序電流的相角位于和之間時,可以通過下式算出零序電流在分解到基準坐標上的值:
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4)、計算故障前后各饋線零序電流分解到基準坐標上的差值,得到故障前后零序電流在基準坐標上的變化量、、。
5)、將故障前后零序電流在基準坐標上變化量、、進行合成,得到故障前后零序電流變化的幅值,其公式為
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同時比較、、的大小,計算出的角度,其公式為:
當為最小時,
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當為最小時,
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當為最小時,
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這樣就得到了消除不平衡電流后的實際故障電流。
6)、利用采樣得到的故障零序電壓及計算得到的各饋線實際故障零序電流,計算各饋線的零序有功功率,計算公式為:
式中,為零序電壓的幅值,為零序電壓的相位。
7)、依據(jù)判斷故障饋線,最大的饋線為故障饋線。
8)、顯示故障。