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配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置制造方法
【专利摘要】本发明为配电网单相接地的故障性质的快速诊断与处理方法，该方法采用自适应接地选线法选出单相接地的故障线路，应用接地故障电流转移装置转移让接地故障相直接金属接地，转移故障点电流，钳制故障点电压，可以对接地故障性质进行准确的判断。对瞬时性接地故障，通过故障点的接地电流转移，使故障点的瞬时性接地电弧快速熄灭，防止产生间歇性的弧光接地过电压，防止电弧长时间燃烧对绝缘造成破坏，由瞬时性故障转化为永久性接地故障，降低了电网故障率；对永久性接地故障，可快速对故障性质进行诊断确定，在最短的时间内切除故障线路，防故障扩大危及设备和人身安全。
【专利说明】 配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明为配电网单相接地的故障性质的快速诊断方法与处理领域，主要用于配电网瞬时性接地故障与永久性接地故障的判断与处理。
【背景技术】
[0002]配电网的接地故障从性质来分有两种:一种是瞬时性故障，这种情况下故障点的绝缘并有被破坏，只是发生了瞬时性的对地击穿放电，如绝缘子在各类过电压或污移情况下对地放电等，一旦放电结朿，故障点的绝缘会恢复，电网恢复正常运行；另一类是永久性故障，故障不能自行恢复，这种情况下，故障点的绝缘被永久破坏，就是放电结朿，故障点的绝缘也不会恢复，电网不能恢复正常运行状态，如电缆击穿、绝缘子击穿破坏等。另外还有故障性质的转换现象，即瞬时性故障转化、发展为永久性故障，如绝缘子放电电流过大，接地电流超过熄弧临界值，电弧就不会自行熄灭。如电弧持续时间过长，故障点的绝缘在电弧的长期作用下会发展为永久性的击穿破坏，如绝缘子表面烧伤、炸碎等。所以当配电网发生单相接地故障时，一定要尽快找出故障线路，对故障性质快速判断处理，对瞬时性接地故障要尽快促使电弧熄灭，防止其转化为永久性故障；对永久性故障要尽快把故障点从电网中切除，以保证电网和人身安全。
[0003]配电网发生单相接地故障时，规程规定可以带接地故障运行2小时，是基于配电网接地电流较小时，大多数瞬时性接地电弧可以自行熄灭，对提高配电网供电可靠性是有利的；但是，如果接地电流较大，接地电弧持续时间过长，由于电弧的热电离和光电离破环周围空气的绝缘，发展为相间短路危及电网安全。另外如果发生单相断线故障，电源侧导线断线落地会对人身安全构成威胁，国内曾多次发生配电线路电源侧单相断线落地造成人身伤亡事故。所以，从电网安全和人身安全的要求要尽快把故障线路检查出来，对故障性质进行判断处理，对瞬时性接地故障要尽快促使电弧熄灭，防止其转化为永久性故障；对永久性故障要尽快把故障点从电网中切除，以保证电网和人身安全。

【发明内容】

[0004]针对上述问题，发明了由自适应接地选线单元、接地故障电流转移装置、计算机测控单元和安装在配电网各馈线上的零序电流互感器构成的配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置。当配电网单相接地故障后，首先由自适应接地选线单元选出故障线路，由计算机测控单元判断发生接地的故障相，由故障电流转移装置合上该故障相的单相接地开关，转移故障点的接地电流，钳制故障点的电位为零电位，这时接地故障点的电弧将被强制性熄灭。经时间T后，断开故障相的单相接地开关，若接地故障点的故障为瞬时性故障，接地故障点的绝缘在时间T内恢复，电网回归到正常状态，其中性点的位移电压将为正常值；若接地故障点的故障为永久性故障，接地故障点的绝缘将不会在时间T内恢复，故障点再次击穿放电，中性点的位移电压将上升到单相接地时的数值，此时，证明故障永久性故障，为保证电网和人身的安全应迅速把故障线路切除，以防故障扩大。[0005]本发明通过利用自适应的接地选线方式选出接地故障线路。通过母线电压互感器，检测判断接地故障相，合上故障电流转移装置的接地故障相，让接地故障相直接金属接地，转移故障点接地电流，钳制故障点电位为零，达到消除接地故障点电弧的目的。故障电流转移方式能消除接地故障点的瞬时接地电�。顾彩苯拥毓收匣指矗凰淙徊荒芟谰眯越拥毓收希梢酝ü庵窒》绞蕉越拥毓收闲灾式信卸�。因为如若是瞬时性故障，经转移故障点接地电流，钳制故障点电位后，电弧熄灭，故障点绝缘会在时间T内得到恢复，当接地开关断开后，系统恢复正常，中性点位移电压降到正常值；如为永久性接地故障，经转移故障点接地电流，钳制故障点电位电弧熄灭，但故障点的绝缘已被击穿破坏，不会恢复，接地开关断开后，故障点故障接地电流将再次出现，系统将再次出现单相接地时的中性点位移电压。对永久性接地故障应迅速把故障线路切除，以防故障扩大。
故障电流转移装置的安装方式应通过馈线开关接入系统，其安装地点应远离变电所的母线和二次电缆，并安装围栏保护，防止跨步电压对人身造成威胁。接地装置应进行局部优化处理，使其具有较小的接地阻抗，较大的热容量，防止大电流入地时产生地电位干扰，影响微机保护和综合自动化的安全。
本发明具有下述优点:
1、应用配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置，对瞬时性接地故障，通过故障点的接地电流转移，使故障点的瞬时性接地电弧快速熄灭，防止产生间歇性的弧光接地过电压，防止电弧长时间燃烧对绝缘造成破坏，由瞬时性故障转化为永久性接地故障，降低了电网故障率。
[0006]2、应用配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置，对永久性接地故障，可快速对故障性质进行诊断确定，在最短的时间内切除故障线路，防故障扩大危及设备和人身安全。
[0007]3、应用配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置，在中性点经消弧线圈接地的电网，可与消弧线圈相互配合，使故障点残流转移使瞬时性接地电弧快速熄灭，电网快速恢复正常；使永久性接地故障快速切除，防止故障扩大危及设备和人身安全。
【专利附图】

【附图说明】
[0008]图1为自适应接地选线单元，(I)为Z型联接的接地变压器；(2)为电网参数测量支路；(3)为零序电流补偿支路；(4)为计算机测控单元。
[0009]图2为装置接入中性点对地绝缘的配电网接线图，图中(I)为自适应接地选线单元；(2)为接地故障电流转移装置；计算计控制单元用于测量和控制。
[0010]图3为装置接入中性点经消弧线圈接地的电网，装置与消弧线圈并联，配合消弧线圈快速对故障性质进行判断、处理。系统各馈线安装零序电流互感器，配零序保护。
[0011]图4为接地故障电流转移装置，K1、K2、K3为三台具有独立操作机构的接地开关，分别接入三相电网，在电网出现单相接地时合上对应的接地开关，用于转移故障点电流。
【具体实施方式】
[0012]中性点对地绝缘的配电网，一般为架空线路为主的电网，或者架空线路和电缆线路构成的混合电网，其接地故障大多为绝缘子在雷击、污秽等弓I起的对地电弧放电，瞬时性故障居多，且单相接地电流不大，很少超过100A，使用故障电流转移方式是安全的。使用配电网单相接地故障性质的快速诊断与处理方法处理后，能使瞬时性接地故障点的电弧快速熄灭，防止产生间歇性的弧光接地过电压，防止电弧长时间燃烧对绝缘造成破坏。如为瞬时性故障，则故障点绝缘应故障点绝缘应在时间T内恢复，接地开关断开后，电网恢复正常；否则即为永久性故障，应立即切除故障线路，防止危及设备和人身安全。
[0013]中性点经消弧线圈接地的电网，由于经自动跟踪补偿消弧装置补偿后的故障残流可能非常�。∮谙ɑ×俳缰担拥氐缁∧茏孕邢穑坏绻羌芸障呗泛偷缋孪呗饭钩傻幕旌系缤ハ嘟拥氐缌骺赡芙洗�。如残流控制较�。研扯刃。嵩斐傻缤行缘阄灰频缪菇细撸跋斓缤踩诵校惺辈坏貌唤辛鞣糯螅蟮匠ɑ×俳缰担彩毙怨收辖拥氐缁【筒荒茏孕邢�。这时并联安装接地故障电流转移装置，用自适应接地选线装置选线和故障电流转移方法处理，如为瞬时性故障，通过转移故障点电流，钳制故障点电位，使故障点残流降到零，可促使接地电弧快速熄�。收系憔祷嵩谑奔銽内得到恢复，当接地开关断开后，系统恢复正常，中性点位移电压降到正常值；如为永久性接地故障，因故障点的绝缘已被永久性击穿破坏，经故障电流转移方法处理后，故障点的绝缘在时间T内不会恢复，接地开关断开后，故障点故障电流将再次出现，系统将再次出现单相接地时的中性点位移电压，即可判断故障点为永久性接地故障，此时，应立即切除故障线路，防故障扩大危及设备和人身安全。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置，由自适应接地选线单元(I)、故障电流转移单元(2)、计算机测控单元(3)和安装在电网各馈线上的零序电流互感器组成，其特征在于:在电网发生单相接地故障时，首先由自适应接地选线单元(I)选出故障线路，由故障电流转移单元(2)转移故障点接地电流，钳制故障点电位为零电位，径时间T (T为绝缘恢复时间)后，断开故障电流转移单元(2)接地相的接地开关，检测系统中性点位移电压是否恢复正常，如恢复正常，则为瞬时性故障；如未恢复正常，则为永久性故障。
2.根据权利要求1所述的.配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置，其特征在于:配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置应用于中性点对地绝缘系统的配电网，经自适应接地选线装置选线和故障电流转移方法处理后，如为瞬时性故障，则故障点绝缘应故障点绝缘应在时间T内恢复，接地开关断开后，电网恢复正常；否则即为永久性故障，应立即切除故障线路。
3.根据权利要求1所述的配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置，其特征在于:配电网单相接地故障性质的快速诊断方法与处理装置应用于中性点经消弧线圈接地的配电网，故障电流转移单元与消弧线圈配合，把接地故障点的残流降到零，钳制故障点电位为零电位，如为瞬时性故障，可促使故障点绝缘快速恢复，电网恢复正常；否则即为永久性故障，应立即采用自适应接地选线单元选出故障线路，由装置切除故障线路。
【文档编号】G01R31/08GK103837798SQ201410094709
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月15日 优先权日:2014年3月15日
【发明者】李政洋, 李景禄 申请人:李景禄