专利名称：零序电流的非对称电容、电阻增注方法
技术领域：
本发明涉及一种电力系统中接地故障检测方法，尤其是零序电流的非对称电容、电阻增注方法，是一种中性点不接地系统中用的非对称零序电流注入方法。
背景技术：
在电力系统中，按接地方式可分为大电流接地系统和小电流接地系统。小电流接地系统包括高阻接地、消弧线圈接地和不接地。在我国，3 66kV的电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流接地系统。小电流接地系统特别是35KV及以下的小接地系统，由于线路分支多，走向复杂，电压等级较低，运行中发生单相接地故障的几率很高。发生单相接地故障后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压保持对称，不影响对用户的连续供电，系统可运行1-2小时。但是若发生单相接地故障时电网长期运行，因非故障相的对地电压升高
S倍，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常
用电。同时弧光接地还可能引起系统过电压，进而损坏设备，影响系统安全运行。因此当发生单相接地故障时，必需及时找到故障线路予以切除。目前国内外高�：统Ъ彝瞥鋈掷嘈偷男〗拥氐缌飨低辰拥匮∠叨ㄎ蛔爸茫直鹗欠从Φハ嘟拥毓收显萏康难∠叨ㄎ蛔爸�、反应单相接地故障稳态量的选线定位装置、利用“注入法”原理构成的选线定位装置。对于前两类方法，它们都是利用故障信号暂态和稳态分量选线和定位的方法，都存在电气量幅值偏小的缺陷。由于分量幅值太�。档土俗爸玫目煽啃�。对于第三类方法，由于构成原理不同，是一种独立方法，从目前技术考察，主要“注入法”原理构成的选线定位装置包括交流注入法、直流注入法和“S”注入法三种类型。交流注入法、直流注入法受配电网系统零序电压制约，尤其是在经过高电阻接地情况下，注入量更�。薹ㄗ既方泄收涎∠吆投ㄎ唬弧皊”注入法受注入装置容量限制，也存在在经过高电阻接地情况下，注入量�。薹ㄗ既饭收涎∠吆投ㄎ晃侍�。
发明内容
本发明的目的是提供零序电流的非对称电容、电阻增注方法，解决“注入法”原理构成的选线定位装置注入能量太�。收涎∠叨ㄎ焕训奈侍�。进一步提高注入能量，使之不受配电网系统零序电压制约，在经过高电阻接地情况下，保证有足够大的注入量，能够准确进行故障选线和定位。本发明的技术方案是零序电流的非对称电容、电阻增注方法是通过高压真空接触器I与三相电源母线4连接，控制非故障相高压电容器2或者是非故障相电阻6的投切，通过非故障相高压电容器2或非故障相电阻6注入接地电流，通过调节非故障相高压电容器2或非故障相电阻6的大�。龃罅鞴收系愕牡缌髦担构收系缙糠翟龃�。与现有技术相比，本发明具有以下显著的进步和效果本发明采用非对称电容和电阻注入方法，它由非故障相高压电容器或者是非故障相电阻、电流表和相应的控制电路组成。当配电网发生单相接地故障时,故障相的对地电容不投入电网系统,而是非故障相的对地电容投入电网系统，从而构筑起由电源电压激励的注入量，增加流经接地故障点的电流幅值，并且不受系统单相接地故障产生的零序电压影响，这是本发明解决的根本问题。本发明同现有技术采用的三相同时注入的方法相比，避免了故障相对地电容对注入量的分流作用，使注入量全部流经故障点，解决了注入电流值受配电网系统零序电压制约的问题，本发明有以下两种解决途径。非对称电容注入方法是当小接地电流系统的三相电源母线4的A相发生接地故障后，B相的非故障相高压电容器2经B相高压真空接触器I与三相电源母线4的B相相连接，此时在B相与A相之间产生注入电流，电流路径从B相母线开始经B相对地电容再到故障点过渡电阻5回到A相母线；当小接地电流系统B相发生接地故障后，A相对地电容经A相高压真空接触器I与A相母线相连接，此时在A相与B相之间产生注入电流，电流路径从A相母线开始经A相对地电容再到故障点过渡电阻5回到B相母线；当小接地电流系统C相发生接地故障后，B相或者A相对地电容经B相或者A相高压真空接触器I与B相或者 A相母线相连接,此时在B相或者A相与C相之间产生注入电流，电流路径从B相或者A相母线开始经B相或者A相对地电容再到故障点过渡电阻5回到C相母线。非对称电阻注入方法是将图2中非故障相电阻6通过高压真空接触器I与三相电源母线4相连接，使注入电流在电源电压的作用下，流经非故障相电阻6和接地点过渡电阻5，通过调节非故障相电阻6的大�。锏皆黾恿骶拥毓收系愕牡缌髟龃蟮哪康�。本发明提供的注入电流是由三相电源母线4的电源电压产生的，电流大小由(I)式和(2)式决定
U. U
^ ~ ~'(I)，1 ='~~~ (2)
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^上两式中非对称注入电阻r，非对称注入电容x。，过渡电阻rg
(I)式确定非对称电阻注入电流，(2)式确定非对称电容注入电流。从电流表达式(I)式和(2)式可看出，非对称电阻、电容注入方法的注入电流由电源提供，适当调节非对称注入电阻和非对称注入电容的大小就可以保证注入量的大�。佣朔钟屑际踔凶⑷肓糠灯〉娜毕�。
图I是非对称电容注入方法原理图。图2是非对称电阻注入方法原理图。图3是小接地电流系统某一相发生接地故障后电流分布图。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明做进上步的详述。零序电流的非对称电容、电阻增注方法是通过高压真空接触器I与三相电源母线4连接，控制非故障相高压电容器2或者是非故障相电阻6的投切，通过非故障相高压电容器2或非故障相电阻6注入接地电流，通过调节非故障相高压电容器2或非故障相电阻6的大�。龃罅鞴收系愕牡缌髦担构收系缙糠翟龃�。非故障相高压电容器2或非故障相电阻6通过高压真空接触器I与三相电源母线4连接注入接地电流后，再经过接地点过渡电阻5与三相电源母线4连接，形成零序电流增注回路。实施例一
见图I，非对称电容注入方法是将高压真空接触器I的上接线柱与变电站的三相电源母线4相连接，高压真空接触器I的下接线柱与非故障相高压电容器2上接线柱相连接，非故障相高压电容器2下接线柱相互连接之后与电流表3的上接线柱相连接，电流表3的下接线柱与大地相连接。将图I中非故障相高压电容器2通过高压真空接触器I与三相电源母线4相连接，例如与10 KV三相电源母线连接，使注入电流在电源电压的作用下，流经非故障相高压电容器2和接地点过渡电阻5，通过调节非故障相高压电容器2的大小。达到增加流经接地故障点的电流增大的目的，从而得到一种使故障电气量幅值增大的方法。
实施例二
见图2，非对称电阻注入方法是将高压真空接触器I的上接线柱与变电站的三相电源母线4相连接，高压真空接触器I的下接线柱与非故障相电阻6上接线柱相连接，非故障相电阻6下接线柱相互连接之后与电流表3的上接线柱相连接，电流表3的下接线柱与大地相连接。将图2中非故障相电阻6通过高压真空接触器I与三相电源母线4相连接，例如与IOKV三相电源母线连接，使注入电流在电源电压的作用下，流经非故障相电阻6和接地点过渡电阻5，通过调节非故障相电阻6的大小。达到增加流经接地故障点的电流增大的目的，从而得到一种使故障电气量幅值增大的方法。通过小接地电流系统叙述本发明的工作过程及步骤
参见图3，以非对称电容注入方法为例，当小接地电流系统出现单相接地时，高压真空接触器I接通三相电源母线4，电源沿着箭头的方向形成电流，流向接地点，再经过三相电源母线4、主变绕组构成一个零序电流增注回路。由于增加非故障相高压电容器2，使得流经接地故障点的电流增大，从而克服电气量幅值偏小的缺陷。此时使用故障信号暂态和稳态分量选线和定位的方法构成的电气装置的灵敏度就会大幅度提高。本发明适用于6-10KV配电系统，用于配电网接地故障的选线，电容器可选择200Kvar电容，当用于IOKV系统保证注入电流控制IOA以下，6KV系统中不大于30A，符合电力规程规定。
权利要求
1.零序电流的非对称电容、电阻增注方法，是通过高压真空接触器(I)与三相电源母线(4)连接，控制非故障相高压电容器(2)或者是非故障相电阻(6)的投切，通过非故障相高压电容器(2)或非故障相电阻(6)注入接地电流，通过调节非故障相高压电容器(2)或非故障相电阻(6)的大�。龃罅鞴收系愕牡缌髦担构收系缙糠翟龃蟆�
2.根据权利要求I所述的零序电流的非对称电容、电阻增注方法，其特征是所述非故障相高压电容器⑵或非故障相电阻(6)通过高压真空接触器⑴与三相电源母线⑷连接注入接地电流后，再经过接地点过渡电阻(5)与三相电源母线(4)连接，形成零序电流增注回路。
3.使用权利要求I零序电流的非对称电容、电阻增注方法的非对称电容注入方法，是将高压真空接触器(I)的上接线柱与变电站的三相电源母线(4)相连接，高压真空接触器(I)的下接线柱与非故障相高压电容器(2)上接线柱相连接，非故障相高压电容器(2)下接线柱相互连接之后与电流表(3)的上接线柱相连接，电流表(3)的下接线柱与大地相连接。
4.使用权利要求I零序电流的非对称电容、电阻增注方法的非对称电阻注入方法，是将高压真空接触器(I)的上接线柱与变电站的三相电源母线(4)相连接，高压真空接触器(I)的下接线柱与非故障相电阻(6)上接线柱相连接，非故障相电阻(6)下接线柱相互连接之后与电流表(3)的上接线柱相连接，电流表(3)的下接线柱与大地相连接。
全文摘要
本发明公开的是零序电流的非对称电容、电阻增注方法，是一种中性点不接地系统中用的非对称零序电流注入方法。本发明是通过高压真空接触器与三相电源母线连接，控制非故障相高压电容器或者是非故障相电阻的投切，通过非故障相高压电容器或非故障相电阻注入接地电流，通过调节非故障相高压电容器或非故障相电阻的大�。龃罅鞴收系愕牡缌髦担构收系缙糠翟龃�。本发明同现有技术采用的三相同时注入的方法相比，避免了故障相对地电容对注入量的分流作用，使注入量全部流经故障点，解决了注入电流值受配电网系统零序电压制约的问题。
文档编号G01R19/00GK102798800SQ201210263619
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月28日 优先权日2012年7月28日
发明者杨勤生, 高志鹏, 朱玉波, 赵恒 , 石智利 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司临盘采油厂
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