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专利号: 2015103243654
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于注入法的高阻接地故障辨识方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)确定消弧线圈的补偿状态,具体方法如下:当系统正常运行且消弧线圈未投入,未注入电流 时,自然不平衡电压 为:其中,CA、CB、CC分别为A、B、C三相对地电容,rA、rB、rC分别为A、B、C三相绝缘电阻,C∑为系统总对地电容,C∑=CA+CB+CC,G∑为系统总绝缘电导, a=ej120;

令公式(1)的分子 分母jωC∑+G∑=Y∠χ2,则自然不平衡电压 与A相电源电压 的夹角为χ=χ1-χ2;

当系统正常运行且投入消弧线圈,未注入电流 时,中性点电压 为:令公式(2)的分母 则中性点电压 与A相电源电压 的夹角为φ=χ1-θnor;

则可知θnor=χ-φ+χ2;

因此,可根据系统总电容及阻尼率的参数值计算出χ2,然后测系统自然不平衡电压与A相电源电压 的夹角χ和消弧线圈投入时中性点电压相位角φ,便可计算出相角θnor;根据θnor的值,可确定消弧线圈的补偿状态,如下所示:(I)当θnor>0时,消弧线圈欠补偿;

(II)当θnor<0时,消弧线圈过补偿;

(III)当θnor=0时,消弧线圈全补偿;

(2)电网发生单相接地故障时,向中性点注入电流 得到补偿后的中性点电压 其中, 的推导如下:

其中,CA、CB、CC分别为A、B、C三相对地电容,rA、rB、rC分别为A、B、C三相绝缘电阻,C∑为系统总对地电容,G∑=CA+CB+CC,G∑为系统总绝缘电导, a=ej120;

在实际操作中,由于

其中, 为系统自然不平衡度, 为系统自然不平衡电压,a=ej120;

因此,系统发生单相接地故障后,向中性点注入电流 便可得到补偿后的中性点电压 注入电流 补偿了由电网不对称引起的部分,中性点电压 仅剩下由故障相引起的中性点位移电压;

(3)确定当各相发生单相接地故障时补偿后的中性点电压 的相位角σ随故障电阻的变化范围;其中,中性点电压相位角σ为中性点电压 与A相电源电压 的夹角;补偿后的中性点电压相位角σ随故障电阻的变化范围为:当消弧线圈欠补偿或中性点不接地方式时:(I)当A相发生单相接地故障时,中性点电压相位角σ∈[180°-θnor,180°];

(II)当B相发生单相接地故障时,中性点电压相位角σ∈[60°-θnor,60°];

(III)当C相发生单相接地故障时,中性点电压相位角σ∈[300°-θnor,300°];

当消弧线圈过补偿时:

(I)当A相发生单相接地故障时,中性点电压相位角σ∈[180°,180°-θnor];

(II)当B相发生单相接地故障时,中性点电压相位角σ∈[60°,60°-θnor];

(III)当C相发生单相接地故障时,中性点电压相位角σ∈[300°,300°-θnor];

当消弧线圈全补偿时:

(I)当A相发生单相接地故障时,中性点电压相位角σ=180°;

(II)当B相发生单相接地故障时,中性点电压相位角σ=60°;

(III)当C相发生单相接地故障时,中性点电压相位角σ=300°;

(4)基于测得的中性点电压 的相位角σ,判断相位角σ落入步骤(3)中的哪一变化范围,即可判断与该变化范围对应的相发生了接地故障。