一種自動檢測并處理間歇性電弧接地故障的模擬系統和方法技術方案

本發明專利技術公開了一種自動檢測并處理間歇性電弧接地故障的模擬系統和方法，所述系統包括：故障模擬裝置，通過遠程控制裝置控制多個開關模擬間歇性電弧接地故障的發生與消失；數據檢測裝置，檢測故障模擬裝置模擬間歇性電弧接地故障發生時所產生的零序電壓、相電流信號，根據間歇性電弧中的暫態頻率對零序電壓、相電流信號進行濾波處理，得到相應的暫態量后進行接地故障判別；故障處理裝置，用于采用并聯的小電阻接地裝置和消弧線圈接地裝置對間歇性電弧接地故障進行處理。本發明專利技術模擬間歇性電弧接地故障，通過電力系統單相接地故障的自動檢測方法確定故障并采用處理間歇性電弧接地故障的邏輯方法對故障進行解決。地故障的邏輯方法對故障進行解決。地故障的邏輯方法對故障進行解決。

【技術實現步驟摘要】
一種自動檢測并處理間歇性電弧接地故障的模擬系統和方法


[0001]本專利技術屬于電力系統接地故障
，涉及一種自動檢測并處理間歇性電弧接地故障的模擬系統和方法。

技術介紹

[0002]隨著經濟社會的飛速發展以及國家電網質量的不斷提高，對于電力系統工作過程中的可靠性、經濟型的要求進一步加強，其中一項重要解決措施就是減少配電網故障的發生。在經濟增長的支持下，近些年來，我國電力系統發展越來越迅猛，全國各地對電纜線路的使用率逐漸升高，但也會伴隨著故障次數的增多。
[0003]接地故障在地下線纜電路中出現時，通常會隨同出現電弧，其特點為重復性的熄滅和重燃，在電流到達工頻零點那一時刻會導致電弧臨時性的熄滅，當相電壓再次升高時，電弧還會發生重燃現象。想要完全把電弧熄滅的難度比較大，而且對于間歇性電弧接地故障來說，發生故障時所產生的電壓會超過正常運行時電壓的2倍左右，這種強度的過電壓線路上的絕緣介質很容易會被擊穿，從而造成線路上道閘的受損、其他器件的損壞變形，也可能會引發火災。
[0004]目前針對間歇性電弧接地故障通過采用人工檢測并處理的方式，該方式耗費人力、物力，同時采用人工檢測并處理的方式容易造成疏漏，且工作人員安全難以保障。因而，需要研究一種可以自動檢測并處理間歇性電弧接地故障的模擬系統，通過整個過程的模擬進行，進一步完善實際工作中對突發性故障的處理機制，加強配電網線路處理接地故障的能力。

技術實現思路

[0005]為解決現有技術中存在的不足，本專利技術的目的在于，提供一種自動檢測并處理間歇性電弧接地故障的模擬系統和方法，模擬間歇性電弧接地故障，通過檢測間歇性接地故障發生時所產生的零序電壓、相電流信號，根據間歇性電弧中的暫態頻率對零序電壓、相電流信號進行濾波處理，得到相應的暫態量后進行接地故障判別，并采用并聯的小電阻接地裝置和消弧線圈接地裝置對間歇性接地故障進行處理。
[0006]為了實現上述目標，本專利技術采用如下技術方案：
[0007]一種自動檢測并處理間歇性電弧接地故障的模擬系統，所述模擬系統包括故障模擬裝置、故障處理裝置和數據檢測裝置；
[0008]所述故障模擬裝置，用于控制多個開關模擬間歇性接地故障的發生與消失；
[0009]所述數據檢測裝置，用于檢測故障模擬裝置模擬間歇性電弧接地故障發生時所產生的零序電壓、相電流信號和間歇性電弧，并根據間歇性電弧中的暫態分量對零序電壓、相電流信號進行濾波處理，得到相應的暫態量后進行接地故障判別；
[0010]所述故障處理裝置，用于當數據檢測裝置判別出間歇性電弧接地故障時，采用并聯的小電阻接地裝置和消弧線圈接地裝置對間歇性電弧接地故障進行處理。
[0011]本專利技術進一步包括以下優選方案：
[0012]優選地，所述故障模擬裝置包括隔離開關、控制開關、接地開關、保護電阻、接地故障裝置和遠程控制裝置；
[0013]所述保護電阻的首端與控制開關的尾端連接；
[0014]所述接地故障裝置一端接地，另一端與保護電阻的尾端連接；
[0015]所述控制開關的首端與隔離開關的尾端和接地開關的首端連接；
[0016]所述接地開關的尾端接地，隔離開關的首端連接數據監測裝置；
[0017]所述遠程控制裝置控制隔離開關、控制開關和接地開關的開啟與閉合，以模擬間歇性電弧接地故障的發生與消失。
[0018]優選地，在模擬系統運行前，故障模擬裝置中的開關狀態為：
[0019]隔離開關處于斷開狀態，控制開關處于斷開狀態，接地開關處于閉合狀態，使隔離開關的尾端接地。
[0020]優選地，所述故障模擬裝置中，當準備模擬間歇性電弧接地故障時，遠程控制裝置作為初始動作裝置控制隔離開關閉合，控制控制開關閉合，控制接地開關斷開，以模擬間歇性電弧接地故障進程；
[0021]當模擬間歇性電弧接地故障進程完成后，遠程控制裝置控制使隔離開關斷開，控制控制開關斷開，控制接地開關閉合。
[0022]優選地，所述故障處理裝置中，小電阻接地裝置的小電阻阻值在15
?
25Ω之間。
[0023]本專利技術還提供一種自動檢測并處理間歇性電弧接地故障的模擬方法，包括以下步驟：
[0024]步驟1、控制多個開關模擬間歇性接地故障的發生與消失；
[0025]步驟2、檢測模擬間歇性電弧接地故障發生時所產生的零序電壓、相電流信號和間歇性電弧，并根據間歇性電弧中的暫態分量對零序電壓、相電流信號進行濾波處理，得到相應的暫態量后進行接地故障判別，當判別出間歇性電弧接地故障時采用并聯的小電阻接地裝置和消弧線圈接地裝置對間歇性電弧接地故障進行處理。
[0026]優選地，步驟2所述檢測模擬間歇性電弧接地故障發生時所產生的零序電壓、相電流信號和間歇性電弧，并根據間歇性電弧中的暫態分量對零序電壓、相電流信號進行濾波處理，得到相應的暫態量后進行接地故障判別，具體包括：
[0027]步驟21、實時檢測模擬間歇性電弧接地故障發生時所產生的零序電壓、相電流信號和間歇性電弧
[0028]步驟22、設置濾波器頻率為AHz；
[0029]AHz為間歇性電弧中的暫態分量中的頻率，此頻率為經過帶通濾波器后暫態分量中所包含的頻率；
[0030]步驟23、濾波器對零序電壓、相電流信號進行過濾，經過濾波器的相電流只包含出現在間歇性電弧接地故障中的暫態量，經過濾波器的零序電壓只包含出現在間歇性電弧接地故障中的暫態量；
[0031]將經濾波器處理后在頻率點i的零序電壓暫態量幅值記作為U
mi
，相角記作為ω
i
，i＝1,2,..k，k為頻率點數量；
[0032]將經濾波器處理后在頻率點i的相電流暫態量幅值記作為I
mj
，相角記作為ω
’
j
；
[0033]步驟24、取y＝c＝j＝i＝1,2,..k，對頻率點i對應的相電流暫態量與零序電壓暫態量進行計算和對比；
[0034]步驟25、根據步驟24的計算和對比結果判別間歇性電弧接地故障，當判別出間歇性電弧接地故障時，發送確定為間歇性電弧接地故障的信號。
[0035]優選地，步驟24中，取y＝c＝j＝i＝1,2,..k，對頻率點i對應的相電流暫態量與零序電壓暫態量進行如下計算和對比：
[0036]計算相電流暫態量與零序電壓暫態量的相角之差ω
c
，ω
c
＝ω
’
j
?
ω
I
,；
[0037]將零序電壓暫態量幅值U
mi
與其預設幅值U
’
mi
對比；
[0038]將電流暫態量幅值I
mj
與其預設幅值I
’
mj
對比；
[0039]將所述相角之差ω
c
與其預設數值ω
y
對比。
[0040]優選地，本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種自動檢測并處理間歇性電弧接地故障的模擬系統，其特征在于：所述模擬系統(1)包括故障模擬裝置(2)、故障處理裝置(3)和數據檢測裝置(4)；所述故障模擬裝置(2)，用于控制多個開關模擬間歇性接地故障的發生與消失；所述數據檢測裝置(4)，用于檢測故障模擬裝置(2)模擬間歇性電弧接地故障發生時所產生的零序電壓、相電流信號和間歇性電弧，并根據間歇性電弧中的暫態分量對零序電壓、相電流信號進行濾波處理，得到相應的暫態量后進行接地故障判別；所述故障處理裝置(3)，用于當數據檢測裝置(4)判別出間歇性電弧接地故障時，采用并聯的小電阻接地裝置和消弧線圈接地裝置對間歇性電弧接地故障進行處理。2.根據權利要求1所述的一種自動檢測并處理間歇性電弧接地故障的模擬系統，其特征在于：所述故障模擬裝置(2)包括隔離開關(S1)、控制開關(S2)、接地開關(S3)、保護電阻(R1)、接地故障裝置(5)和遠程控制裝置(6)；所述保護電阻(R1)的首端與控制開關(S2)的尾端連接；所述接地故障裝置(5)一端接地，另一端與保護電阻(R1)的尾端連接；所述控制開關(S2)的首端與隔離開關(S1)的尾端和接地開關(S3)的首端連接；所述接地開關(S3)的尾端接地，隔離開關(S1)的首端連接數據監測裝置；所述遠程控制裝置(6)控制隔離開關(S1)、控制開關(S2)和接地開關(S3)的開啟與閉合，以模擬間歇性電弧接地故障的發生與消失。3.根據權利要求2所述的一種自動檢測并處理間歇性電弧接地故障的模擬系統，其特征在于：在模擬系統(1)運行前，故障模擬裝置(2)中的開關狀態為：隔離開關(S1)處于斷開狀態，控制開關(S2)處于斷開狀態，接地開關(S3)處于閉合狀態，使隔離開關(S1)的尾端接地。4.根據權利要求2所述的一種自動檢測并處理間歇性電弧接地故障的模擬系統，其特征在于：所述故障模擬裝置(2)中，當準備模擬間歇性電弧接地故障時，遠程控制裝置(6)作為初始動作裝置控制隔離開關(S1)閉合，控制控制開關(S2)閉合，控制接地開關(S3)斷開，以模擬間歇性電弧接地故障進程；當模擬間歇性電弧接地故障進程完成后，遠程控制裝置(6)控制使隔離開關(S1)斷開，控制控制開關(S2)斷開，控制接地開關(S3)閉合。5.根據權利要求1所述的一種自動檢測并處理間歇性電弧接地故障的模擬系統，其特征在于：所述故障處理裝置(3)中，小電阻接地裝置的小電阻阻值在15
?
25Ω之間。6.一種自動檢測并處理間歇性電弧接地故障的模擬方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：步驟1、控制多個開關模擬間歇性接地故障的發生與消失；步驟2、檢測模擬間歇性電弧接地故障發生時所產生的零序電壓、相電流信號和間歇性電弧，并根據間歇性電弧中的暫態分量對零序電壓、相電流信號進行濾波處理，得到相應的暫態量后進行接地故障判別，當判別出間歇性電弧接地故障時采用并聯的小電阻接地裝置
和消弧線圈接地裝置對間歇性電弧接地故障進行處理。7.根據權利要求6所述的自動檢測并處理間歇性電弧接地故障的模擬方法，其特征在于：步驟2所述檢測模擬間歇性電弧接地故障發生時所產生的零序電壓、相電流信號和間歇性電弧，并根據間歇性電弧中的暫態分量對零序電壓、相電流信號進行濾波處理，得到相應的暫態量后進行接地故障判別，具體包括：步驟21、實時檢測模擬間歇性電弧接地故障發生時所產生的零序電壓、相電流信號和間歇...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李冠華，劉志帥，李雁，徐凱，楊云龍，黃鋼，韓洪剛，崔巨勇，王帥，金鑫，王雅楠，黃珂，趙振威，李佳奇，
申請(專利權)人：遼寧拓新電力電子有限公司，
類型：發明
國別省市：