本發(fā)明涉及電路保護
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及基于快速開關(guān)消弧消諧的單相接地故障選線及定位方法。
背景技術(shù)：
：：現(xiàn)有技術(shù)中選線保護長期成為現(xiàn)場運行中的一大難題，其難點主要體現(xiàn)在五個方面：(1)故障穩(wěn)態(tài)信號微弱，檢測靈敏度低(2)單相接地狀況復(fù)雜，故障點電弧影響大(3)現(xiàn)場干擾大，信噪比小(4)消弧線圈補償度影響大(5)故障暫態(tài)特性復(fù)雜除了上面所論述的幾個方面的技術(shù)難點外，還有一個非常重要的原因：現(xiàn)有研究缺乏對單相接地故障發(fā)生機理進行系統(tǒng)性的分析和研究，而過分依賴于數(shù)學(xué)分析工具。由于單相接地故障邊界條件太復(fù)雜，隨機性大，如何從信號中準(zhǔn)確、充分地提取故障信息是實現(xiàn)故障選線保護的前提。基礎(chǔ)性研究工作的缺失(尤其是故障暫態(tài)特性的研究及利用方式)是導(dǎo)致對故障量理解和運用出現(xiàn)片面性的直接原因，也是導(dǎo)致選線保護裝置可靠性不高的根本原因。市場常規(guī)選線控制理論綜合控制法包含：五次諧波法、基波比幅法、首半波法、功率方向法，現(xiàn)分析如下：五次諧波是由于非故障相的鐵磁元件飽和造成的，單相接地故障時，故障線路和非故障線路都含有鐵磁元件，不一定故障線路的五次諧波最大。另外，單相弧光接地時的電弧電流的頻率也不是五次諧波。因此五次諧波法作為選線判據(jù)是不適合的。對于不同電網(wǎng)弧光電流的頻率不同，對于同一電網(wǎng)不同接地點的弧光電流頻率也不同，根據(jù)中國電科院對弧光接地時弧光電流的頻率記錄為300HZ～3000HZ,即為6次～60次諧波之間動態(tài)變化?；」怆娏鳛橐粋€動態(tài)的非穩(wěn)定的電流，顯然采用所謂的諧波分析法不能夠準(zhǔn)確選線?；ū确?、首半波法、功率方向法采用的是穩(wěn)態(tài)判據(jù)，由于電網(wǎng)接地故障特別是電纜線路的單相接地故障絕大多數(shù)為弧光接地，而弧光接地中接地電流含有大量的高頻分量，并且每半個周期重燃一次，每次重燃時的高頻分量也不同。選出故障線路后，下一個工作就是查找到故障點并排除故障，傳統(tǒng)方法是由運行人員去巡線查找故障點，這樣費時費力。遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足快速排除故障的要求，因此現(xiàn)場迫切需要解決快速準(zhǔn)確的故障定位問題。目前故障定位存在的主要問題和難點如下：(1)部分方法適用范圍不足(2)定位所需信號獲取困難(3)FTU間難以精確同步常見故障定位方法性能比較定位方法可靠性安全性經(jīng)濟性適用性信號注入法較高低高低中電阻法較高低較低低零序電流突變法較高低較高較高穩(wěn)態(tài)零序電流比較法低高高較高穩(wěn)態(tài)無功功率方向法低高較高較低諧波法低高較高較低行波法較高高較低較低暫態(tài)無功功率方向法高高較高較低區(qū)段零序?qū)Ъ{法較高高較高較低暫態(tài)線電壓與零模電流法較高高較高較高暫態(tài)零模電流相似法較高高高較高技術(shù)實現(xiàn)要素：：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，提供一種不受接地電阻大小、短路點距離長短等因素影響，選線迅速，穩(wěn)定可靠、精度高的基于快速開關(guān)消弧消諧的單相接地故障選線及定位方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：基于快速開關(guān)消弧消諧的單相接地故障選線及定位方法，其特征在于：選線方法：當(dāng)發(fā)生接地時，零序電壓觸發(fā)選線裝置進入采集狀態(tài)采集各回路零序電流，經(jīng)過處理取出各回路第一階段零序電流數(shù)據(jù)后；如果是弧光接地，消弧設(shè)備把弧光接地強行變?yōu)榻饘俳拥?，選線裝置再進行采集狀態(tài)采集各回路零序電流，得到第二階段零序電流數(shù)據(jù)；然后將各回路第二階段零序電流數(shù)據(jù)減去相對應(yīng)的第一階段零序電流數(shù)據(jù)得到增量值，增量最大的一路線即為故障線；定位方法：利用快速開關(guān)合閘前后故障線路零序電流變化最大的原則，將一種或幾種定位方法相結(jié)合進行故障區(qū)間定位，定位方法包括信號注入法、中電阻法、零序電流突變法、穩(wěn)態(tài)零序電流比較法、穩(wěn)態(tài)無功功率方向法、諧波法、行波法、暫態(tài)無功功率方向法、區(qū)段零序?qū)Ъ{法、暫態(tài)線電壓與零模電流法、暫態(tài)零模電流相似法和FTU法。所述的處理是進行對各回路零序電流進行濾波處理。所述的濾波處理是采用Butterworth數(shù)字濾波器、LMS自適應(yīng)濾波器、卡爾曼濾波器的一種或幾種。本發(fā)明綜合考慮現(xiàn)有選線方法的不足，針對中性點不接地系統(tǒng)，利用電弧熄滅前后故障線路零序電流變化最大的原則，結(jié)合群體比幅比相法、主動式電流增量法進行故障選線方法研究。同時，為保證信號判別的準(zhǔn)確性，對零序電壓和零序電流進行預(yù)處理，采用Butterworth數(shù)字濾波器、LMS自適應(yīng)濾波器、卡爾曼濾波器等方法對信號進行有效的處理，提取更可靠的信號成分，提高選線正確率。通過國內(nèi)外各種接地方式故障定位方法調(diào)研報告通過對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和現(xiàn)有定位保護技術(shù)的分析和評價，本發(fā)明考慮利用快速開關(guān)合閘前后故障線路零序電流變化最大的原則，將幾種定位方法相結(jié)合，采用FTU等方法進行故障區(qū)間定位。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明不受接地電阻大小、短路點距離長短等因素影響，選線迅速，可在接地故障發(fā)生后3ms內(nèi)選出故障線路。穩(wěn)定可靠、精度高。附圖說明：圖1為本發(fā)明線路零序電流關(guān)系。具體實施方式：為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作新特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。如圖1所示，共1#、2#、3#和4#四個回路，四個回路對應(yīng)的電流分別為，i1、i2、i3、和i4，當(dāng)發(fā)生接地時，零序電壓會觸發(fā)選線裝置進入采集狀態(tài)采集各回路零序電流，經(jīng)過濾波處理取出各回路第一階段零序電流數(shù)據(jù)。如1、2、3、4#線的電流分別為+4A、+5A、+6A、-15A。如果是弧光接地，消弧設(shè)備把弧光接地強行變?yōu)榻饘俳拥?，選線裝置再進行采集狀態(tài)采集各回路零序電流，得到第二階段零序電流數(shù)據(jù)。此時接地1、2、3、4號線的電流方向一致，可能約為+4A、+5A、+6A、+5A，此時四條線路電流分別與第一階段的+4A、+5A、+6A、-15A分別相減的增量差為0A、0A、0A、20A，故障線(4號線)的增量為20A，是增量最大的一路線，即可選出故障線。處理是進行對各回路零序電流進行濾波處理。濾波處理是采用Butterworth數(shù)字濾波器、LMS自適應(yīng)濾波器、卡爾曼濾波器。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。當(dāng)前第1頁1 2 3