一种应用于矿区6kV供电系统接地故障的就近隔离方法与流程

一种应用于矿区6kv供电系统接地故障的就近隔离方法，属于矿区供电系统接地故障保护。

背景技术：

1、目前，矿区中的6kv高压供电系统扮演着关键角色，为矿井的生产和生活提供必要的电力支持。然而，这些系统经常面临单相接地故障问题，这种故障约占矿区高压供电系统故障的70％。这种故障不仅会影响电力供应的稳定性，还可能对矿区安全产生潜在威胁。

2、在矿区的工作环境中，通常通过监测电流接地信号装置上的指示来识别单相接地故障。典型的故障表现包括：故障相电压降低，非故障相电压升高，以及电流接地信号装置上的“零序电压”、“电感电流”、“励磁电流”仪表指针显示异常。这些指标变化能够帮助操作人员迅速确定故障的发生和位置，从而采取适当的应对措施。

3、现有技术虽然可以检测单相接地故障，但仍然难以准确快速的定位这些故障时。一些利用暂态零序电流方向保护装置的方法已经提出，试图通过监测电力系统中的暂态零序电流方向来快速定位故障点，并采取相应措施进行隔离。然而，这些方法仍然存在一些局限性。尤其是在煤矿这样的特殊工作环境中，快速隔离故障并恢复电力供应非常重要，以避免生产中断和安全事故的发生。因此，开发一种有效的接地故障就近隔离方法，以便提升矿区6kv供电系统的可靠性和安全性，成为本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种利用暂态零序电压和电流的方向性及逐级增加的动作时限策略，可实现接地故障的快速定位、精准隔离及非故障区段的快速恢复供电，显著提高故障处理的准确性和效率，降低运维成本，增强供电系统的安全性和稳定性，为矿区生产提供可靠电力保障的应用于矿区6kv供电系统接地故障的就近隔离方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该应用于矿区6kv供电系统接地故障的就近隔离方法，其特征在于：包括如下步骤：

3、步骤a，采集线路中的数据并进行故障判断，当线路中发生接地故障之后，执行步骤b；

4、步骤b，利用暂态方向判断故障方向；当故障方向为正向时，执行步骤c，当故障方向为正向时，则持续检测故障状态，直至故障完全消失；

5、步骤c，启动逐级增加的跳闸延时策略；

6、步骤d，判断跳闸后故障是否消失，如果故障消失，执行步骤e，如果跳闸后故障依然存在，则上报异常，延时时间到后执行重合闸；

7、步骤e，启动重合闸延时；

8、步骤f，判断在执行重合闸延时是否未再次检测到故障，如果再次检测到故障，重新隔离故障区段；如果故障消失，则表示保护整组复归，完成故障处理。

9、优选的，步骤c中，逐级增加的跳闸延时策略为：根据故障方向，启动逐级增加的跳闸延时策略，从线路末端开始设定初始延时，并沿线路向变电站方向逐级增加延时，到达设定延时后执行跳闸操作以隔离故障。

10、优选的，在执行步骤b时，首先利用带通滤波器获取接地故障暂态量信息，然后定义定义线路电流方向参数dk，通过定义线路电流方向参数dk判断故障线路或健全线路。

11、优选的，带通滤波器的高频频率为2khz，低频频率为150hz。

12、优选的，线路电流方向参数d k计算公式为：

13、

14、其中，t为暂态过程持续时间；u0(t)为零序电压暂态分量，i0k(t)为线路k零序电流暂态分量；

15、对于故障线路：线路电流方向参数dk＜0；对于健全线路：线路电流方向参数dk＞0。

16、优选的，在步骤a中，采集线路中的数据包括三相电流、三相电压、零序电流以及零序电压，当三相电流、三相电压、零序电流以及零序电压其中任意一项超过其设定的阈值时，表示线路发生故障。

17、优选的，在步骤f中，故障消失的判断条件为：三相电、三相电流、零序电压以及零序电流均小于各自阈值的0.8倍。

18、与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

19、通过本应用于矿区6kv供电系统接地故障的就近隔离方法利用暂态零序电压和电流的方向性及逐级增加的动作时限策略，可实现接地故障的快速定位、精准隔离及非故障区段的快速恢复供电，显著提高故障处理的准确性和效率，降低运维成本，增强供电系统的安全性和稳定性，为矿区生产提供可靠的电力保障。

技术特征：

1.一种应用于矿区6kv供电系统接地故障的就近隔离方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的应用于矿区6kv供电系统接地故障的就近隔离方法，其特征在于：步骤c中，逐级增加的跳闸延时策略为：根据故障方向，启动逐级增加的跳闸延时策略，从线路末端开始设定初始延时，并沿线路向变电站方向逐级增加延时，到达设定延时后执行跳闸操作以隔离故障。

3.根据权利要求1所述的应用于矿区6kv供电系统接地故障的就近隔离方法，其特征在于：在执行步骤b时，首先利用带通滤波器获取接地故障暂态量信息，然后定义定义线路电流方向参数dk，通过定义线路电流方向参数dk判断故障线路或健全线路。

4.根据权利要求3所述的应用于矿区6kv供电系统接地故障的就近隔离方法，其特征在于：带通滤波器的高频频率为2khz，低频频率为150hz。

5.根据权利要求3所述的应用于矿区6kv供电系统接地故障的就近隔离方法，其特征在于：线路电流方向参数d k计算公式为：

6.根据权利要求1所述的应用于矿区6kv供电系统接地故障的就近隔离方法，其特征在于：在步骤a中，采集线路中的数据包括三相电流、三相电压、零序电流以及零序电压，当三相电流、三相电压、零序电流以及零序电压其中任意一项超过其设定的阈值时，表示线路发生故障。

7.根据权利要求1所述的应用于矿区6kv供电系统接地故障的就近隔离方法，其特征在于：在步骤f中，故障消失的判断条件为：三相电、三相电流、零序电压以及零序电流均小于各自阈值的0.8倍。

技术总结一种应用于矿区6kV供电系统接地故障的就近隔离方法，属于矿区供电系统接地故障保护技术领域。其特征在于：包括如下步骤：步骤a，采集线路中的数据并进行故障判断，当线路中发生接地故障之后，执行步骤b；步骤b，利用暂态方向判断故障方向；步骤c，启动逐级增加的跳闸延时策略；步骤d，判断跳闸后故障是否消失；步骤e，启动重合闸延时；步骤f，判断在执行重合闸延时是否未再次检测到故障。通过本应用于矿区6kV供电系统接地故障的就近隔离方法利用暂态零序电压和电流的方向性及逐级增加的动作时限策略，可实现接地故障的快速定位、精准隔离及非故障区段的快速恢复供电，显著提高故障处理的准确性和效率，增强供电系统的安全性和稳定性。技术研发人员：赵强,王涛,张超,王竞,张学鹏,崔安原,王泽钰,王芳,张代友,杨坤,王光灿,孙权,安衍庆,张传奇,祝大焦,王刘伟,周建波,何迪,王超,陈恒,阮广朋受保护的技术使用者：山东枣矿中兴电气有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/12