本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)配電自動化領(lǐng)域，是一種選出發(fā)生單向接地故障線路的方法。

背景技術(shù)：

國內(nèi)的配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，無論是中性點不接地系統(tǒng)、或是中性點經(jīng)小電阻接地、或是經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，當(dāng)配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生單相接地時，在故障線路上會產(chǎn)生接地漏電電流，在健全饋線上會產(chǎn)生接地電容電流，而且對地容性電流的大小與電纜長度有關(guān)，電纜越長，容性電流越大，這就導(dǎo)致接地保護零序電流定值設(shè)定困難。

目前常規(guī)的接地故障檢測一般采用外加信號法和故障信號法，故障信號法又分為故障穩(wěn)態(tài)信號法和故障暫態(tài)信號法。

外加信號法一般通過三相電壓互感器的中性點向接地線路注入特定頻率的交流電流信號，或者在中性點暫時并入中電阻，增大零序電流，實現(xiàn)單相接地故障選線和區(qū)域定位。這類方法靈敏度和可靠性較高，但是需要增加專門的設(shè)備，且不利于瞬時性單相接地的處理。

故障穩(wěn)態(tài)信號法中，最常見的是工頻零序電流比幅法，但在系統(tǒng)中某條配線很長時，可能會誤判，且對消弧線圈接地系統(tǒng)，其選線能力將會大大降低。

故障暫態(tài)信號法目前使用較多的是首半波法，該方法只適用于故障相電壓在峰值附近接地時，而對于電壓過零點附近接地的情形，首半波電流的暫態(tài)分量值很小，易引起誤判。

由于配電網(wǎng)配電線路長短不一，上下級配電開關(guān)零序電流定值設(shè)置不合理等因素，當(dāng)發(fā)生單向接地故障時，往往導(dǎo)致故障線路上的上級開關(guān)、下級開關(guān)和附近非故障線路上的開關(guān)同時動作；而且單個配電終端并不能準(zhǔn)確選線和定位接地故障點，還是要依賴于主站系統(tǒng)來收集所有終端故障檢測信息，并最終定位接地故障點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種單相接地選線和定位接地故障點的方法，該方法能夠使開關(guān)上的配電終端在與配電監(jiān)控主站系統(tǒng)失去通信連接時，也能準(zhǔn)確定位出接地故障點。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種無主站配電網(wǎng)單向接地故障定位方法，包括以下步驟：

(1)各配電終端檢測配電網(wǎng)零序電壓值，判斷是否發(fā)生了單相接地故障；

(2)當(dāng)發(fā)生接地故障時，配電終端先對零序電壓求導(dǎo)，再比較暫態(tài)零序電流和零序電壓導(dǎo)數(shù)的極性，對單相接地故障線路進行鑒別；

(3)兩者極性相反的選定為故障線路，配電終端向其上一級線路配電終端發(fā)送帶有等級信息的接地故障閉鎖信號；

(4)故障點處的配電終端不會接收到接地故障閉鎖信號并最先動作，切除接地故障，故障上游配電終端不誤動；

(5)如果故障點處的配電終端未能及時切除故障，上級饋線配電終端根據(jù)接收到的閉鎖信號等級，逐級延時動作出口。

前述單相接地故障點定位方法，其特征在于：在所述步驟(1)中，配電終端計算出零序電壓的穩(wěn)態(tài)量有效值，作為單向接地故障保護的啟動條件。

前述單相接地故障點定位方法，其特征在于：在所述步驟(2)中，鑒別單相接地故障電流在配電網(wǎng)中的流經(jīng)方向的方法為：當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生單向接地時，配電終端先對零序電壓求導(dǎo)，再比較暫態(tài)零序電流和零序電壓導(dǎo)數(shù)的極性。如果上述兩種極性相同，就標(biāo)記為正，并判定該線路為健全饋線或故障所在饋線的故障下游線路；如果上述兩種極性相反，就標(biāo)記為負(fù)，并判定該線路為故障所在饋線的故障上游線路。

前述單相接地故障點定位方法，其特征在于：在所述步驟(3)中，檢測到極性相反的配電終端向其上一級線路配電終端發(fā)送接地故障閉鎖信號，接收到閉鎖信號的配電終端延時動作出口。

前述單相接地故障點定位方法，其特征在于：在所述步驟(4)中，故障點處的配電終端不會接收下游線路配電終端的接地故障閉鎖信號，該處配電終端最先動作，切除故障。

前述單相接地故障點定位方法，其特征在于：在所述步驟(5)中，故障點處的配電終端如果沒有及時切除故障，上級線路配電終端根據(jù)各自接收的帶有等級信息的閉鎖信號延時出口。

本發(fā)明的有益效果：

當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)單相接地故障時，配電終端利用零序暫態(tài)分量的特征量，比較暫態(tài)零序電流和零序電壓導(dǎo)數(shù)的極性，準(zhǔn)確識別健全饋線和故障所在饋線。這種方法不受中性點接地方式、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、故障發(fā)生時刻、電弧間隙程度等因素影響，準(zhǔn)確分析出單相接地電流在配電網(wǎng)中的流經(jīng)方向。故障所在饋線上的配電終端從下至上，逐級發(fā)送接地故障閉鎖信號，閉鎖上級線路接地保護出口，達(dá)到準(zhǔn)確接地選線的目的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中單向接地故障線路和健全線路零序暫態(tài)分量仿真波形圖。

圖2是本發(fā)明中配電網(wǎng)絡(luò)單向接地故障零序暫態(tài)分量極性檢測圖。

圖3是本發(fā)明中配電終端閉鎖信號傳送示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的說明。

當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生單向接地故障時，故障線路上會產(chǎn)生明顯的穩(wěn)態(tài)零序電壓特征量，配電終端通過該特征量作為接地故障保護邏輯啟動條件。配電終端先對零序電壓求導(dǎo)，再比較暫態(tài)零序電流和零序電壓導(dǎo)數(shù)的極性，對單相接地故障線路進行鑒別。

如圖1所示，當(dāng)接地故障發(fā)生時，零序電壓特征量和暫態(tài)零序電流特征量都比較明顯。接地故障線路的暫態(tài)零序電流與健全線路暫態(tài)零序電流的極性相反，兩者相位相差180°；健全線路暫態(tài)零序電流與零序電壓相位相差90°，故障線路暫態(tài)零序電流與零序電壓相位相差270°。

配電終端首先計算零序電壓的導(dǎo)數(shù)，即零序電壓相位左移90°。該導(dǎo)數(shù)與健全線路暫態(tài)零序電流的相位相同；其與故障線路暫態(tài)零序電流的相位相差180°。

如圖2所示，配電終端通過對零序電壓導(dǎo)數(shù)與暫態(tài)零序電流極性兩者極性的比較，判斷出單相接地故障所在線路。如果上述兩者極性相同，判定為正；否則判定為負(fù)。

如圖3所示，單相接地故障所在線路末端上的配電終端對上級線路配電終端發(fā)送接地故障閉鎖信號，該處配電終端最先動作，切除故障。如果上述配電終端未能及時切除故障，上級線路配電終端在閉鎖延時后仍然檢測到接地電流，上級線路按閉鎖信號等級延時跳閘。

本發(fā)明的無主站配電網(wǎng)單向接地故障定位方法能夠使給開關(guān)上的配電終端在與配電監(jiān)控主站系統(tǒng)失去通信連接時，也能準(zhǔn)確定位出接地故障點。

本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以本申請的權(quán)利要求保護范圍所界定的為準(zhǔn)。