一种中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法

1.一种中性点不接地系统单相接地故障区域定位方法，其特征在于，包括：
步骤A1：选取待测线路上一测试区域，结合所述测试区域两端的电流情况，判断故障点所在区域，若故障点在所述测试区域内，则结束测试流程；否则，以确定得到的故障点所在区域方向作为测试方向；
步骤B1：选择另一测试区域，所述另一测试区域为沿着所述测试方向选取的、与最近一次测试的测试区域相邻的测试区域，并将所述另一测试区域作为当前测试区域；
步骤C1：结合所述当前测试区域两端的电流情况，判断故障点所在区域，若故障点在所述当前测试区域内，则结束测试流程；否则，进入步骤D1；
步骤D1：若所述故障点在与所述测试方向相反方向的区域，则确定故障点在当前所述测试区域与所述最近一次测试的测试区域之间，若判断得到所述故障点在与所述测试方向相同方向的区域，则返回步骤B1，直至确定故障点位置；
其中，所述结合区域两端的电流情况，判断故障点所在区域的过程具体为：
采集所述区域两端的同步稳态零序电流瞬时值iA1、iB1，并计算iA1-iB1得到差值△iA1B1；
判断△iA1B1的极性，若△iA1B1<0，则故障点在所述区域内；
若△iA1B1>0且iA1<0、iB1<0，则故障点在所述区域外侧并靠近负荷侧的区域内；
若△iA1B1>0且iA1>0、iB1>0，则故障点在所述区域外侧并靠近电源侧的区域内，其中，所述iA1为靠近所述电源侧的稳态零序电流瞬时值，所述iB1为靠近所述负荷侧的稳态零序电流瞬时值，电流方向由所述电源侧指向所述负荷侧方向时，电流值为正，电流方向由所述负荷侧指向所述电源侧方向时，电流值为负。
2.如权利要求1所述的故障区域定位方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述待测线路上采集到的稳态零序电流瞬时值均为正值时，则故障点不在所述待测线路上，选择其他线路作为待测线路，返回步骤A1。
3.如权利要求1所述的故障区域定位方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述待测线路上采集到的稳态零序电流瞬时值均为负值时，则故障点在所述待测线路的所述负荷侧的末端。
4.如权利要求1所述的故障区域定位方法，其特征在于，所述采集区域两端的同步稳态零序电流瞬时值的装置为双端同步检测装置。
5.如权利要求4所述的故障区域定位方法，其特征在于，当所述双端检测装置检测到故障点时，发出接地告警信息。

一种中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及电力系统继电保护领域，特别是涉及一种中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法。\n背景技术\n[0002] 目前配电网大多采用小电流接地系统，其中，小电流接地系统又可分为中性点不接地、经过消弧圈接地以及高阻抗接地三类。当小电流中性点不接地系统发生单相接地故障时，由于不构成短路回路，接地短路电流比负荷电流小很多，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，系统可以继续运行一段时间。但是若发生单相接地故障时，电网仍长期运行，因非故障两相对地电压升高，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，最终发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常供电。另外为防止另一相再接地而引起两相短路，甚至三相短路，必须限制在一定时间内完成单相故障排除。\n[0003] 现有技术中提供了几种故障定位的方法，例如稳态零序电流比较法以及“S”注入法等，但稳态零序电流比较法对于中性点不接地系统中故障线路非常长，甚至大于非故障线路这种情况，故障定位并不准确；“S”注入法受过渡电阻影响大，故障定位也不准确。\n[0004] 因此，如何有效提高故障区域定位的准确性是本领域技术人员目前需要解决的问题。\n发明内容\n[0005] 本发明的目的是提供一种中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法，对于系统中过渡电阻较大以及线路长短变化不一的情况均可实现故障区域定位，对设备的精度要求不高，提高了故障区域定位的准确性。\n[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法，包括：\n[0007] 步骤A1：选取待测线路上一测试区域，结合所述测试区域两端的电流情况，判断故障点所在区域，若故障点在所述测试区域内，则结束测试流程；否则，以确定得到的故障点所在区域方向作为测试方向；\n[0008] 步骤B1：选择另一测试区域，所述另一测试区域为沿着所述测试方向选取的、与最近一次测试的测试区域相邻的测试区域，并将所述另一测试区域作为当前测试区域；\n[0009] 步骤C1：结合所述当前测试区域两端的电流情况，判断故障点所在区域，若故障点在所述当前测试区域内，则结束测试流程；否则，进入步骤D1；\n[0010] 步骤D1：若所述故障点在与所述测试方向相反方向的区域，则确定故障点在当前所述测试区域与所述最近一次测试的测试区域之间，若判断得到所述故障点在与所述测试方向相同方向的区域，则返回步骤B1，直至确定故障点位置；\n[0011] 其中，所述结合区域两端的电流情况，判断故障点所在区域的过程具体为：\n[0012] 采集所述区域两端的同步稳态零序电流瞬时值iA1、iB1，并计算iA1-iB1得到差值△iA1B1；\n[0013] 判断△iA1B1的极性，若△iA1B1<0，则故障点在所述区域内；\n[0014] 若△iA1B1>0且iA1<0、iB1<0，则故障点在所述区域外侧并靠近负荷侧的区域内；\n[0015] 若△iA1B1>0且iA1>0、iB1>0，则故障点在所述区域外侧并靠近电源侧的区域内，[0016] 其中，所述iA1为靠近所述电源侧的稳态零序电流瞬时值，所述iB1为靠近所述负荷侧的稳态零序电流瞬时值，电流方向由所述电源侧指向所述负荷侧方向时，电流值为正，电流方向由所述负荷侧指向所述电源侧方向时，电流值为负。\n[0017] 优选的，所述方法还包括：\n[0018] 当所述待测线路上采集到的稳态零序电流瞬时值均为正值时，则故障点不在所述待测线路上，选择其他线路作为待测线路，返回步骤A1。\n[0019] 优选的，所述方法还包括：\n[0020] 当所述待测线路上采集到的稳态零序电流瞬时值均为负值时，则故障点在所述待测线路的所述负荷侧的末端。\n[0021] 优选的，所述采集区域两端的同步稳态零序电流瞬时值的装置为双端同步检测装置。\n[0022] 优选的，当所述双端检测装置检测到故障点时，发出接地告警信息。\n[0023] 为了解决上述技术方案，本发明还提供了另一种中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法，包括：\n[0024] 步骤A2：选取待测线路上一测试区域，结合所述测试区域两端的电流情况，判断故障点所在区域，若故障点在所述测试区域内，则结束测试流程；否则，以确定得到的故障点所在区域方向作为测试方向；\n[0025] 步骤B2：选择另一测试区域，所述另一测试区域为沿着所述测试方向选取的、与最近一次测试的测试区域相邻的测试区域，并将所述另一测试区域作为当前测试区域；\n[0026] 步骤C2：结合所述当前测试区域两端的电流情况，判断故障点所在区域，若故障点在所述当前测试区域内，则结束测试流程；否则，进入步骤D2；\n[0027] 步骤D2：若所述故障点在与所述测试方向相反方向的区域，则确定故障点在当前所述测试区域与所述最近一次测试的测试区域之间，若判断得到所述故障点在与所述测试方向相同方向的区域，则返回步骤B2，直至确定故障点位置；\n[0028] 其中，所述结合区域两端的电流情况，判断故障点所在区域的过程具体为：\n[0029] 采集所述区域两端的同步稳态零序电流瞬时值iA2、iB2，并计算iB2-iA2得到差值△iB2A2；\n[0030] 判断△iB2A2的极性，若△iB2A2>0，则故障点在所述区段内；\n[0031] 若△iB2A2<0且iA2>0、iB2>0，则故障点在所述区域外侧并靠近电源侧的区域内；\n[0032] 若△iB2A2<0且iA2<0、iB2<0，则故障点在所述区域外侧并靠近负荷侧的区域内，[0033] 其中，所述iA2为靠近所述电源侧的稳态零序电流瞬时值，所述iB2为靠近所述负荷侧的稳态零序电流瞬时值，电流方向由所述电源侧指向所述负荷侧方向时，电流值为正，电流方向由所述负荷侧指向所述电源侧方向时，电流值为负。\n[0034] 优选的，所述方法还包括：\n[0035] 当所述待测线路上采集到的稳态零序电流瞬时值均为正值时，则故障点不在所述待测线路上，选择其他线路作为待测线路，返回步骤A2。\n[0036] 优选的，所述方法还包括：\n[0037] 当所述待测线路上采集到的稳态零序电流瞬时值均为负值时，则故障点在所述待测线路的所述负荷侧的末端。\n[0038] 优选的，所述采集区域两端的同步稳态零序电流瞬时值的装置为双端同步检测装置。\n[0039] 优选的，当所述双端检测装置检测到故障点时，发出接地告警信息。\n[0040] 不同于以往的中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法，本发明提供的一种中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法，首先采集待测线路上某一区域两端的同步稳态零序电流瞬时值，计算两个稳态零序电流瞬时值的差值，再通过差值极性以及两个稳态零序电流瞬时值的极性来确定故障点所在区域，本发明对于系统中过渡电阻较大以及线路长短变化不一的情况均可实现故障区域定位，对设备的精度要求不高，提高了故障区域定位的准确性。\n附图说明\n[0041] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。\n[0042] 图1为本发明提供的一种中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法的过程的流程图；\n[0043] 图2为本发明提供的结合区域两端的电流情况，判断故障点所在区域的过程的流程图；\n[0044] 图3为本发明提供的另一种中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法的过程的流程图；\n[0045] 图4为本发明提供的故障点在区域中间时区域两端电流的流向示意图；\n[0046] 图5为本发明提供的故障点在测试区域外且靠近电源侧时区域两端电流的流向示意图；\n[0047] 图6为本发明提供的故障点在测试区域外且靠近负荷侧时区域两端电流的流向示意图；\n[0048] 图7为本发明提供的结合区域两端的电流情况，判断故障点所在区域的另一个过程的流程图。\n具体实施方式\n[0049] 本发明的核心是提供一种中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法，对于系统中过渡电阻较大以及线路长短变化不一的情况均可实现故障区域定位，对设备的精度要求不高，提高了故障区域定位的准确性。\n[0050] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。\n[0051] 实施例一\n[0052] 请参照图1，图1为本发明提供的一种中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法的过程的流程图，该方法包括：\n[0053] 步骤s101：选取待测线路上一测试区域；\n[0054] 可以理解的是，首先选择一条线路作为待测线路，并在待测线路上选择一测试区域，这里的待测线路和线路上的测试区域的选择可以是重要线路上的重要区域，也可以是从多条线路上随机选取的，在此不做特别的限定。\n[0055] 另外，这里所说的测试区域指的是双端检测装置采集两端同步稳态零序电流时，两端之间的区域。值得注意的是，这里的双端检测装置指的是能够实现同步采集区域两端稳态零序电流的装置。\n[0056] 步骤s102：结合测试区域两端的电流情况，判断故障点所在区域，若故障点在测试区域内，则进入步骤s108；否则，进入步骤s103；\n[0057] 可以理解的是，采集到测试区域两端的同步稳态零序电流后，分析区域两端的同步稳态零序电流的情况，判断故障点所在的区域。\n[0058] 步骤s103:以确定得到的故障点所在区域方向作为测试方向；\n[0059] 可以理解的是，当判断得到故障点在测试区域内时，结束测试流程，当判断得到故障点在测试区域外侧并且靠近电源侧时，则将测试区域指向电源侧方向作为测试方向；当判断得到故障点在测试区域外侧并且靠近负荷侧时，则将测试区域指向负荷侧方向作为测试方向。\n[0060] 步骤s104：选择另一测试区域，另一测试区域为沿着测试方向选取的、与最近一次测试的测试区域相邻的测试区域，并将另一测试区域作为当前测试区域；\n[0061] 可以理解的是，在上一步骤的基础上，当测试方向为测试区域指向电源侧时，则将与最近一次测试的测试区域相邻的、靠近电源侧的测试区域选为当前测试区域，继续进行故障点定位；当测试方向为测试区域指向负荷侧时，则将与最近一次测试的测试区域相邻的、靠近负荷侧的测试区域选为当前测试区域，继续进行故障点定位。\n[0062] 步骤s105：结合当前测试区域两端的电流情况，判断故障点所在区域，若故障点在当前测试区域内，则进入步骤s108；否则，进入步骤s106；\n[0063] 可以理解的是，采集到测试区域两端的同步稳态零序电流后，分析当前测试区域两端的同步稳态零序电流的情况，判断故障点所在的区域。\n[0064] 步骤s106：判断故障点是否在与测试方向相反方向的区域，如果是，则进入步骤s107；否则，返回步骤s104；\n[0065] 可以理解的是，当判断得到故障点在与测试方向相反的区域时，则判定故障点在当前测试区域与最近一次测试的测试区域之间；当判断得到故障点在与测试方向相同的区域时，则返回步骤s104，直至确定故障点位置。\n[0066] 步骤s107:确定故障点在当前测试区域与最近一次测试的测试区域之间；\n[0067] 步骤s108:结束测试流程。\n[0068] 请参照图2，图2为本发明提供的结合区域两端的电流情况，判断故障点所在区域的过程的流程图，该过程为：\n[0069] 步骤s201：采集区域两端的同步稳态零序电流瞬时值iA1、iB1，并计算iA1-iB1得到差值△iA1B1；\n[0070] 可以理解的是，这里的同步稳态零序电流瞬时值iA1和iB1的同步是指双端同步检测装置同一时刻采集到的区域两端的电流。\n[0071] 步骤s202：判断△iA1B1的极性，若△iA1B1<0，则进入步骤s205，否则进入步骤s203；\n[0072] 可以理解的是，若△iA1B1<0，则只有唯一的一种情况，即iA1>0，iB1<0，则说明故障点在区域内。\n[0073] 步骤s203：判断iA1>0、iB1>0是否均成立，若是，则进入步骤s207，若否，则进入步骤s204；\n[0074] 可以理解的是，△iA1B1>0且iA1>0、iB1>0成立，则说明故障点在区域外侧并靠近电源侧的区域内。\n[0075] 步骤s204：判断iA1<0、iB1<0是否均成立，若是，则进入步骤s206；\n[0076] 可以理解的是，△iA1B1>0且iA1<0、iB1<0成立，则说明故障点在区域外侧并靠近负荷侧的区域内。\n[0077] 步骤s205：故障点在区域内；\n[0078] 步骤s206：故障点在区域外侧并靠近负荷侧的区域内；\n[0079] 步骤s207：故障点在区域外侧并靠近电源侧的区域内；\n[0080] 其中，iA1为靠近电源侧的稳态零序电流瞬时值，iB1为靠近负荷侧的稳态零序电流瞬时值，电流方向由电源侧指向负荷侧方向时，电流值为正，电流方向由负荷侧指向电源侧方向时，电流值为负。\n[0081] 不同于以往的中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法，本发明提供的一种中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法，首先采集待测线路上某一区域两端的同步稳态零序电流瞬时值，计算两个稳态零序电流瞬时值的差值，再通过差值极性以及两个稳态零序电流瞬时值的极性来确定故障点所在区域，本发明对于系统中过渡电阻较大以及线路长短变化不一的情况均可实现故障区域定位，对设备的精度要求不高，提高了故障区域定位的准确性。\n[0082] 实施例二\n[0083] 请参照图3，图3为本发明提供的另一种中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法的过程的流程图，该方法在实施例一所提供的方法的基础上还包括：\n[0084] 步骤s307：判断全部测试是否测试完毕，如果是，则进入步骤步骤s308；否则进入步骤s304；\n[0085] 步骤s308：判断待测线路上采集到的稳态零序电流瞬时值是否均为正值，如果是，则进入步骤s309；如果否，则进入步骤s310；\n[0086] 可以理解的是，首先判断全部测试是否完毕，如果否，则返回步骤s304继续进行故障诊断；如果是，则再判断待测线路上采集到的稳态零序电流瞬时值是否均为正值，如果均是正值，则说明故障点不在待测线路上，选择其他线路作为待测线路，并返回步骤s301，如果不均是正值，则进入步骤s310。\n[0087] 步骤s309：选择其他线路作为待测线路，返回步骤s301；\n[0088] 可以理解的是，当判断得到待测线路上采集到的稳态零序电流瞬时值不均为正值时，则再判断待测线路上采集到的稳态零序电流瞬时值是否均为负值，如果是，则说明故障点在待测线路的负荷侧的末端。\n[0089] 步骤s310：判断待测线路上采集到的稳态零序电流瞬时值是否均为负值，如果是，则进入步骤s311；\n[0090] 步骤s311：故障点在待测线路的负荷侧的末端，进入步骤s313。\n[0091] 进一步的，采集区域两端的同步稳态零序电流瞬时值的装置为双端同步检测装置。\n[0092] 可以理解的是，这里并不仅限于双端同步检测装置，能够实现本发明目的的检测装置均在本发明的保护范围之内。\n[0093] 更进一步的，当双端检测装置检测到故障点时，发出接地告警信息。\n[0094] 可以理解的是，这里的接地告警信息可以为双端检测装置发出声音警告或者指示灯警告，具体哪种或哪几种形式的接地告警信息在此不做特别的限定，能实现本发明目的的接地告警信息均在本发明的保护范围之内。\n[0095] 本发明提供的另一种中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法，在上一实施例所提供的方法的基础上还增加了当待测线路上采集到的稳态零序电流瞬时值均为正值时，则故障点不在待测线路上，选择其他线路作为待测线路继续进行故障点区域定位，直至确定故障点位置，当待测线路上采集到的稳态零序电流瞬时值均为负值时，则故障点在待测线路的所述负荷侧的末端。另外还增加了采集区域两端的同步稳态零序电流瞬时值的装置为双端同步检测装置，当双端检测装置检测到故障点时，发出接地告警信息，进一步提高了故障区域定位的准确性。\n[0096] 结合上述实施例所提供的小电流单相接地故障区域定位方法，本说明书还给出了故障点在不同区域时电流的流向示意图，其中，请参照图4、图5、图6，其中，图4为本发明提供的故障点在区域中间时区域两端电流的流向示意图，图5为本发明提供的故障点在测试区域外且靠近电源侧时区域两端电流的流向示意图，图6为本发明提供的故障点在测试区域外且靠近负荷侧时区域两端电流的流向示意图；\n[0097] 其中，3个图中均有N条线路，分别为待测线路11至其他线路1N。R0为故障点与地之间的短路电阻，iC0为故障点与地之间的电容电流，当双端同步稳态零序电流iA1、iB1的流向相同时，因为在iA1和iB1之间的iC0的分流作用，使得iA1和iB1在数值上不等。\n[0098] 实施例三\n[0099] 本发明还提供了另一种中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法。\n[0100] 因为本方法的原理与上述实施例一所提供的方法的原理相同，在此着重强调与上述方法不同之处，唯一不同之处即为结合区域两端的电流情况，判断故障点所在区域的具体过程不同，请参照图7，图7为本发明提供的结合区域两端的电流情况，判断故障点所在区域的另一个过程的流程图，该过程为：\n[0101] 步骤s401：采集所述区域两端的同步稳态零序电流瞬时值iA2、iB2，并计算iB2-iA2得到差值△iB2A2；\n[0102] 步骤s402：判断△iB2A2的极性，若△iB2A2>0，则进入步骤s405，否则,进入步骤s403；\n[0103] 可以理解的是，若△iA2B2>0，则只有唯一的一种情况即iA2<0，iB2>0，则说明故障点在区域内。\n[0104] 步骤s403：判断iA2>0、iB2>0是否均成立，若是，则进入步骤s407，若否，则进入步骤s404；\n[0105] 可以理解的是，△iA2B2<0且iA2>0、iB2>0成立，则说明故障点在区域外侧并靠近电源侧的区域内。\n[0106] 步骤s404：判断iA2<0、iB2<0是否均成立，则是，则进入步骤s406；\n[0107] 可以理解的是，△iA2B2<0且iA2<0、iB2<0成立，则说明故障点在区域外侧并靠近负荷侧的区域内。\n[0108] 步骤s405：故障点在区域内；\n[0109] 步骤s406：故障点在区域外侧并靠近负荷侧的区域内；\n[0110] 步骤s407：故障点在区域外侧并靠近电源侧的区域内；\n[0111] 其中，iA2为靠近电源侧的稳态零序电流瞬时值，iB2为靠近负荷侧的稳态零序电流瞬时值，电流方向由电源侧指向负荷侧方向时，电流值为正，电流方向由负荷侧指向电源侧方向时，电流值为负。\n[0112] 因为本方法所提供的实施例三原理与实施例一的相同，因此实施例三的其他步骤在此不再赘述，相关步骤请参照实施例一。\n[0113] 实施例四\n[0114] 本发明还提供了另一种中性点不接地系统单相接地故障区段定位方法。\n[0115] 本实施例与实施例二除了在结合区域两端的电流情况，判断故障点所在区域的具体过程不同外，其他步骤均相同，又因为此唯一不同之处在实施例三中已描述过，在此不再赘述，因此，实施例四的相关步骤请参照实时例二及实施例三。\n[0116] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。\n[0117] 专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。\n[0118] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。\n对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。