单相接地故障分析诊断.ppt

个人信息 姓名 性别 年龄 单位 电话 邮箱 陶守元 男 29 机电 配电网单相接地故障隔离方法的研究 机电处 陶守元 我国单相接地故障研究现状综述 小电流接地系统单相接地故障分析 基于分布式处理方式的单相接地故障隔离方案设计 基于稳态故障信息量的方法 零序电流比幅法 零序电流比相法 群体比幅比相法 五次谐波分量法 有功分量法 负序电流法 利用暂态零序电流法 基于零序电流SFB(selected frequency band)分量法 基于小波变换的暂态零序电流分析法 基于暂态故障信息量的方法 目前故障处理的缺陷： 一旦馈线上发生单相接地故障，选线装置选出故障线路，跳开整条馈线。供电恢复时间长，降低了供电可靠性。 电容电流数值较大时又往往采用消弧线圈加以补偿。因此接地选线采用的特征量很小，造成识别上的困难 研究意义 随着科技的进步，人工智能等数学方法也越来越多的应用到配电网单相接地保护中，虽然相关分析法、模糊理论法、神经网络法、粗糙集理论法等智能方法都得到了充分发展，但目前都在理论研究当中。加之配电网结构复杂多变，受过渡电阻、CT不平衡等影响，选线装置作用一直不理想。因此，有必要研究新的解决方法。 小电流接地系统单相接地故障分析 稳态零序电流分析 暂态零序电流分析 负序电流分析 小电流接地系统单相接地故障示意图 稳态零序电流分析 中性点不接地系统单相接地故障时的特点 （1）全系统都将出现零序电压。 （2）故障线路上零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之总和，电容性无功功率的实际方向为由线路流向母线。 （3）非故障的元件上零序电流等于本身的对地电容电流，电容性无功功率的实际方向为由母线流向线路。 （4）一般情况下，故障点前的零序电流（故障线路首端）要大于故障点后的零序电流，并且其相位相反。 暂态零序电流分析 单相接地时暂态电流的等值回路图 暂态零序电流故障特点 暂态接地电流由暂态电容电流和暂态电感电流相加组成。在暂态阶段两者频率和幅值具有显著差异，故不能相互抵消。在暂态过程的初始阶段，暂态接地电流的幅值和频率主要由暂态电容电流的特征决定。暂态接地电流中具有直流分量，其值与暂态电感电流中的直流成分大小相等、方向相反，起到平衡的作用。它虽然没有改变首半波的极性，但对幅值却带来了明显的影响 单相接地故障的负序等效电路 负序电流分析 单相接地时负序电流分布的特点： 故障点产生的负序电流主要由故障点前的故障线路流向系统，非故障线路的负序电流相对较小。 故障因过渡电阻接地时，故障线路负序电流与故障相电压相位一致，而与系统及健全线路负序电流（和）方向基本相反；非故障线路负序电流与故障线路负序电流的相位差大于90°，而与系统负序电流相位差小于90° 。 故障点前的负序电流远大于故障点后的负序电流，故障点后的负序电流接近于零，两者的差值约为故障线路首端负序电流。 分布式处理方式的原理 故障隔离过程分析 基于分布式处理方式的单相接地故障隔离方案的优点 基于分布式处理方式的单相接地故障隔离方案设计 网络拓扑简化图和邻接相量表 典型配电网络拓扑简化图 拓扑图的邻接向量表 开关号 邻接开关号 1 2、7 2 1、3、7 3 2、0 4 5 5 4、6 6 5、0 7 1、2、8 8 7 配电网通信组的建立 通信组号 组内开关号 1 1、2、7 2 2、3 3 4、5、6 4 7、8 故障隔离过程分析 单相接地故障判据的选取 负序电流保护的整定值按躲开其他馈线发生金属性 接地故障时流过该馈线的最大负序电流整定： 设 为馈线k上故障点前负序电流 与故障点后负序电流 幅值差，当 时，判断发生单相接地故障。 故障定位算法原理 左侧开关过流状态（LF：Left Flag）：收到左侧（上游）相邻开关负序电流信息后，计算负序电流差值，大于整定值时，状态为1，否则为0； 右侧开关过流状态（RF：Right Flag）：收到右侧（下游）相邻开关负序电流信息后，计算负序电流差值，大于整定值时，状态为1，否则为0； 设动作向量V=（LF RF）。判定普通开关处于故障区域端点的条件为V=（1,0）或V=（0,1），符合此动作条件跳闸动作。 故障隔离过程算例分析 开关节点编号 开关类型 邻接开关号 动作向量V 控制指令 1 边界电源开关 2、7 （1,0） 跳闸动作 2 普通开关 1、3、7 (0,0) 不动作 3 边界开关 2 (0,0)