1.一种基于注入法的接地故障相辨识方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)根据系统参数(系统总电容及阻尼率),确定相角θnor和消弧线圈的补偿状态;
(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 ;
(3)确定当各相发生单相接地故障时,补偿后的中性点电压相位角a随故障电阻的变化范围;
(4)基于测得的中性点电压 的相位角a,判断相位角a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。
2.如权利要求1所述的一种基于注入法的高阻接地故障辨识方法,其特征在于,步骤(1)所述的确定相角θnor和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:(1)
其中, 分别为A、B、C三相对地电容, 分别为A、B、C三相绝缘电阻, 为系统总对地电容, , 为系统总绝缘电导, ;
令公式(1)的分子 ,分母 ,
则自然不平衡电压 相位角( 与A相电源电压 的夹角)为 ;
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:(2)
令公式(2)的分母 ,则中性点电压 相位角 ( 与A相电源电压 的夹角)为 ;
则可知 ;
因此,可根据系统参数(系统总电容及阻尼率)计算出 ,然后测系统自然不平衡电压相位角 和消弧线圈投入时中性点电压相位角 ,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。
3.如权利要求1所述的一种基于注入法的高阻接地故障辨识方法,其特征在于, 步骤(2)所述的中性点注入电流 ,其推导过程如下:(3)
在实际操作中,由于
(4)
其中,为系统自然不平衡度, 为系统自然不平衡电压, ;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 。
4.如权利要求1所述的一种基于注入法的高阻接地故障辨识方法,其特征在于,步骤(2)所述的补偿后的中性点电压 由注入电流 补偿了由电网不对称引起的部分,仅剩下由故障相引起的中性点位移电压。
5.如权利要求1所述的一种基于注入法的高阻接地故障辨识方法,其特征在于,步骤(3)所述的中性点电压相位角a为中性点电压 与A相电源电压 的夹角。
6.如权利要求1所述的一种基于注入法的高阻接地故障辨识方法,其特征在于,步骤(3)所述的当各相发生单相接地故障时,补偿后的中性点电压相位角a随故障电阻的变化范围为:(1)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 ;
(II)当B相发生单相接地故障时,中性点电压相位角 ;
(III)当C相发生单相接地故障时,中性点电压相位角 ;
(2)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 ;
(II)当B相发生单相接地故障时,中性点电压相位角 ;
(III)当C相发生单相接地故障时,中性点电压相位角 ;
(3)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a=180°;
(II)当B相发生单相接地故障时,中性点电压相位角a=60°;
(III)当C相发生单相接地故障时,中性点电压相位角a=300°。