专利名称：配电网线路单相接地故障判断及隔离的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于配电设备技术领域，尤其涉及一种配电网线路单相接地故障判断及隔 离的方法及装置。
背景技术：
配电网数目庞大，分布范围广，设备绝缘水平低，易受电网内部过电压和外界自然 环境的影响造成单相接地故障，供电可靠性亟待提高。虽然故障选线和故障指示在一定程 度上可以提高配电网运行的可靠性，但是若不将故障支路及时隔离，不仅会使非故障区段 用户的供电可靠性降低，而且长期带故障运行会使全网非故障相的对地电压上升，易引发 电网绝缘薄弱环节的击穿，导致相间短路故障甚至三相短路 故障，造成事故的扩大。因此若 能在配电网对于发生单相接地故障的线路进行快速判断以及准确隔离，不仅可以使某一用 户的故障不会造成主干线路及相邻用户的停电，减少责任纠纷，使用户界内界外的事故责 任划分明确，而且可快速定位故障点，避免对整条线路进行巡查，将线路发生故障的影响范 围以及危害程度降至最低，大大提高配电网供电的可靠性、安全性和经济性。相关技术中对配电网单相接地故障线路进行判断及隔离的方法主要是依靠故障 电流工频暂态、稳态、谐波、能量等信息量，配合信号注入或重合间来实现单相接地故障判 断和隔离，但是从实际的效果来看，由于配电网运行方式灵活，网络结构相对复杂以及中性 点运行方式多样化，故障线路的特征量不明显，相关技术中提供的方法难以对配电网的单 相接地故障线路进行准确、有效的判断与隔离，可靠性和准确性都很低。因此，寻找有效的 配电网线路单相接地故障判断及隔离的方法，提高配电网线路单相接地故障的判断和隔离 的科学性、准确性、可靠性，是提高配电网供电可靠性中急待解决的问题。针对相关技术中对配电网线路单相接地故障判断与隔离的可靠性和准确性比较 低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容
本发明的目的在于针对现有相关技术中对配电网线路单相接地故障判断与隔离 的可靠性和准确性比较低的问题而提出一种配电网线路单相接地故障判断及隔离的方法 及装置。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种配电网线路单相接地故 障判断及隔离的方法。根据本发明的配电网线路单相接地故障判断及隔离的方法包括对配电网线路进 行电压、电流的检测；判断零序电流的增量是否越限；单相接地故障线路的判断；根据判断 的结果进行单相接地故障的隔离。优选地，检测配电线路的电压须至少检查以下之一项单相电压、三相电压、相间 电压；检测配电线路的电流须至少检查零序电流，单相电流以及三相电流为可选待检项。优选地，零序电流的增量至少包括以下之一零序有功电流的增量、零序无功电流的增量。优选地，在判断零序电流的增量是否越限之前，该方法还包括判断前后两次电 压、电流采集的时间间隔是否大于预定的时间延时；在判断结果为是的情况下，将获得的数 据转换为零序电流的增量。优选地，单相接地故障线路的判断方法至少包括以下之一零序有功电流的增量、 零序无功电流的方向、零序有功电流的增量、零序无功电流的方向。
优选地，在将单相接地故障线路进行故障隔离之前，该方法还包括判断跳闸延时 是否完成；在判断结果为是的情况下，将判断的故障线路进行切除。跳闸延时为零时，可以 实现单相接地故障线路的瞬时隔离。为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种配电网线路单相接地故 障判断及隔离的装置。根据本发明的配电网线路单相接地故障判断及隔离的装置包括检测模块，用于 对配电线路的电压、电流进行检测；转换模块，用于将检测到的数据转换为零序电流的增 量；比较模块，用于将获得的零序电流的增量与设定的阈值和方向进行比较；判断模块，用 于根据比较的结果进行配电网单相接地故障线路的判断；执行模块，用于根据判断的结果 进行配电网单相接地故障线路的故障隔离。优选地，装置包括第二判断模块，用于判断前后两次电压、电流采集的时间间隔 是否大于预定的时间延时。通过本发明，采用对配电网线路进行电压、电流的检测；将检测到的数据转换为零 序电流的增量；将获得的零序电流的增量与设定的阈值和方向进行比较；根据比较的结果 进行配电网单相接地故障线路的判断；根据判断的结果进行配电网单相接地故障线路的故 障隔离，解决了相关技术中对配电网线路单相接地故障判断与隔离的可靠性和准确性比较 低的问题，进而达到了提高配电网供电可靠性的效果。


此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1为根据本发明实施例的配电网线路单相接地故障判断及隔离方法的流程图；图2为根据本发明实施例的优选的配电网线路单相接地故障判断及隔离方法的 流程图；图3为根据本发明实施例的配电网线路单相接地故障判断及隔离装置的示意图。
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。根据本发明的实施例，提供了一种配电网线路单相接地故障判断及隔离方法。图1为根据本发明实施例的配电网线路单相接地故障判断及隔离方法的流程图。如图1所示，该方法包括如下的步骤SlOl至步骤S104 步骤S101，对配电网线路进行电压、电流的检测；
步骤S102，判断零序电流的增量是否越限；步骤S103，单相接地故障线路的判断；
步骤S104，根据判断的结果进行单相接地故障的隔离。优选地，配电线路的电压、电流包括以下至少之一单相电压、三相电压、相间电 压、单相电流、三相电流和零序电流。优选地，零序电流的增量包括以下至少之一零序有功电流的增量、零序无功电流 的增量。优选地，在判断零序电流的增量是否越限之前，该方法还包括判断前后两次电 压、电流采集的时间间隔是否大于预定的时间延时；在判断结果为是的情况下，将获得的数 据转换为零序电流的增量。优选地，单相接地故障线路的判断方法包括以下至少之一零序有功电流的增量、 零序无功电流的方向、零序有功电流的增量、零序无功电流的方向。优选地，在将单相接地故障线路进行故障隔离之前，该方法还包括判断跳闸延时 是否完成；在判断结果为是的情况下，将判断的故障线路进行切除。跳闸延时为零时，可以 实现单相接地故障线路的瞬时隔离。下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。本发明提供的配电网线路单相接地故障判断及隔离方法的目的是提供一种配电 网线路单相接地故障判断及隔离系统，以配电网单相接地故障线路的有效判断与隔离。图2是根据本发明实施例的优选的配电网线路单相接地故障判断及隔离方法的 流程图。如图2所示，该方法包括如下步骤；步骤S201，对配电网线路进行电压、电流的检测。步骤S202，判断前后两次电压、电流采集的时间间隔是否大于预定的时间延时，优 选地，判断前后两次电压、电流采集的时间间隔是否大于2秒，若判断结果为是则转入步骤 S203，若判断结果为否则返回步骤S202。步骤S203，将步骤S201获取的配电网线路的电压、电流转换为零序电流的增量。以零序无功电流的增量为例，前次采样的电网零序电压为仏，线路的零序电流为 I,计算《和丸之间的相角差P ,此时前次采样的零序电流无功量为Iq =Asinp ；后次采样 的电网零序电压为泣Y，线路的零序电流为々,计算J'jP、之间的相角差V，此时前次采样的
零序电流无功量为7S = 7OsinP，则两次采样的零序无功电流的增量为AIq = I'Q\- Ig步骤S204，判断步骤S203获取的配电网线路零序无功电流的增量是否越限，优选 地，该限值设定为5A，如果大于该限值则转入步骤S205，如果小于或等于则返回步骤S201 进行新一轮的配电网单相接地故障线路的判断与隔离。步骤S205，判断步骤S204获得的差值数组中的最小值是否小于可信阈值T，优选 地，该可信阈值设定为0. 25，如果小于可信阈值T则转入步骤S206，如果大于则返回步骤 S202进行新一轮的配电网单相接地故障线路的判断与隔离。步骤S206，根据判断的结果进行单相接地故障的隔离。
优选地，上述根据本发明实施例的优选的配电网线路单相接地故障判断及隔离方 法可以通过一个装置来完成，也可以通过多个装置来共同完成。从以上的描述中，可以看出，本发明提供了一种可以准确、可靠的实现配电网线路 单相接地故障判断及隔离的方法及装置，解决了相关技术中对配电网线路单相接地故障判 断与隔离的可靠性和准确性比较低的问题，从而达到了提高配电网供电可靠性的效果。根据本发明的实施例，提供了一种配电网线路单相接地故障判断及隔离的装置。图3是根据本发明实施例的配电网线路单相接地故障判断及隔离装置的示意图。如图3所示，该装置包括检测模块301、转换模块302、比较模块303和第一判断 模块304。其中，检测模块301用于对配电网线路进行电压、电流的检测；转换模块302用于 将检测到的数据转换为零序电流的增量；比较模块303用于将获得的零序电流的增量与设 定的阈值和方向进行比较；第一判断模块304用于根据比较的结果进行配电网单相 接地故 障线路的判断；执行模块305用于根据判断的结果进行配电网单相接地故障线路的故障隔罔。优选地，该检测装置还包括第二判断模块306。其中，第二判断模块306用于判断前后两次电压、电流采集的时间间隔是否大于 预定的时间延时。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种配电网线路单相接地故障判断及隔离的方法，其特征在于，包括 对配电网线路进行电压、电流的检测；判断零序电流的增量是否越限；单相接地故障线路的判断；根据判断的结果进行单相接地故障的隔离。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，检测配电线路的电压须至少检查以下之一 项单相电压、三相电压、相间电压；检测配电线路的电流须至少检查零序电流，单相电流 以及三相电流为可选待检项。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，零序电流的增量至少包括以下之一零 序有功电流的增量、零序无功电流的增量。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在判断零序电流的增量是否越限之前， 该方法还包括判断前后两次电压、电流采集的时间间隔是否大于预定的时间延时；在判 断结果为是的情况下，将获得的数据转换为零序电流的增量。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，单相接地故障线路的判断方法至少包括以 下之一零序有功电流的增量、零序无功电流的方向、零序有功电流的增量、零序无功电流 的方向。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在将单相接地故障线路进行故障隔离之前， 该方法还包括判断跳闸延时是否完成；在判断结果为是的情况下，将判断的故障线路进 行切除；跳闸延时为零时，可实现单相接地故障线路的瞬时隔离。
7.一种配电网线路单相接地故障判断及隔离的装置，其特征在于，包括 检测模块，用于对配电线路的电压、电流进行检测；转换模块，用于将检测到的数据转换为零序电流的增量； 比较模块，用于将获得的零序电流的增量与设定的阈值和方向进行比较； 第一判断模块，用于根据比较的结果进行配电网单相接地故障线路的判断； 执行模块，用于根据判断的结果进行配电网单相接地故障线路的故障隔离； 上述五个模块依次相连。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置包括第二判断模块，位于检测模 块与转换模块之间，用于判断所述前后两次电压、电流采集的时间间隔是否大于预定的时 间延时。
全文摘要
本发明公开了一种配电网线路单相接地故障判断及隔离的方法及装置，其中，该方法包括对配电网线路进行电压、电流的检测；判断零序电流的增量是否越限；单相接地故障线路的判断；根据判断的结果进行单相接地故障的隔离。通过本发明，能够实现配电网单相接地故障线路的可靠判断与隔离，提高配电网供电可靠性、经济性和安全性。
文档编号G01R31/08GK102005741SQ20101053019
公开日2011年4月6日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者李成榕, 梅素真, 郭卫东, 陈维江, 齐波 申请人:华北电力大学, 邯郸供电公司