KR102339270B1 - 배선 선로의 단상-접지 결함 선로 선택 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상전류 비교를 통해 배선 선로의 단상-접지 선로를 선택하는 방법을 제공한다. 상기 방법은, 배전 선로에서 3상 전류 진행파를 샘플링하고, 버스바로부터 선로 쪽을 가리키는 방향을 전류의 정방향으로 규정하는 단계; 배전 선로에 단상-접지 고장이 발생한 경우, 3상 전류 진행파의 고장 전후 의 진폭 및 극성 차이를 비교하는 단계로, 3상 전류 중 어느 하나의 전류 진폭이 나머지 2상 전류 진행파의 진폭보다 1.5배 이상 크고, 진폭이 제일 큰 상전류 진행파 극성이 나머지 2상 전류 진행파의 극성과 반대되는 경우에, 선로의 측정 포인트의 부하측에 고장이 발생한 것으로 판단하고, 전류 진행파 진폭이 제일 큰 상을 고장상으로 판단하는 단계; 및 3상 전류 진행파의 진폭 차이가 미리 정해진 값 내에 있고 극성도 동일한 경우, 측정 포인트의 전원측에 고장이 발생한 것으로 판단하는 단계; 를 포함하여 구성된다. 본 발명의 기술적 방안에 의해, 배전 선로의 단상-접지 고장에 대한 정확한 선로 선택을 구현할 수 있다.
Description
본출원은 2019년 11월 23일에 중국 특허국에 제출된 출원번호가 201911160418.8이고 발명의 명칭 "배전선로의 단상 접지 고장 라인 선택 방법 및 컴퓨터 판독 가능 저장 매체"인 중국 특허출원의 우선권을 주장하며 이의 모든 내용은 인용을 통해 본 출원에 결합된다.
본출원은 전력 시스템 보호와 제어 기술분야에 관한 것으로, 구체적으로는 배전선로의 단상 접지 고장 라인 선택 방법에 관한 것이다.
단상 접지 고장은 배전 네트워크의 주요한 고장유형으로서 점유율이 80%를 초과한다. 전기 공급의 신뢰도를 향상시키기 위하여 통상적인 상황에서 배전 시스템의 중성점은 비효율적 접지의 방식을 사용한다. 업계 표준 규정 시스템은 단상 접지 고장이 발생한 후 2시간 운행할 수 있도록 허용한다. 그러나 단상 접지 고장이 발생한 후 접지점에는 비교적 큰 커패시티브 전류가 흐르게 된다. 일반적인 상황에서 접지 커패시티브 전류가 30A를 초과할 경우 아크 재연소와 아크 과전압의 출현을 방지하기 위하여 통상적으로 소호 리액터를 사용하여 커패시터 전류를 보상한다. 소호 리액터를 사용하여 커패시티브 전류를 보상하는 방식은 완전 보상, 과잉 보상과 부족 보상 세가지로 분류된다. 일반적인 상황에서는 운행방식이 변화되거나 또는 일부 부하가 운행에서 퇴출하여 초래한 공진현상을 방지하기 위하여 과잉 보상의 방식을 제일 많이 사용하게 된다. 소호 리액터의 응용은 단상 접지 고장의 전류특징을 크게 저하시키고 고장 검출에 큰 도전을 가져왔다. 일반적인 상황에서 운행방식이 변화하거나 또는 일부 부하가 운행에서 퇴출함으로 하여 초래한 공진현상을 방지하기 위하여 과잉 보상의 방식이 제일 많이 사용된다. 소호 리액터의 응용은 단상 접지 고장의 전류 특징을 크게 절감하여 고장 검출에 거대한 도전을 가져다 주었다.
20세기 80년대에는 단상 접지 고장 라인 선택 기술을 제기하였다. 정상 상태 기법, 과도 상태 기법, 진행파 기법 및 신호 주입 방법은 현재의 주요한 고장 라인 선택 방법이다.
정상 상태 기법과 과도 상태 기법은 단상 접지 고장이 발생한 후 상이한 피더의 정상 상태 특징과 과도 상태 특징의 차를 이용하여 고장회로를 선택하는 것이다. 정상 상태 기법은 그룹 진폭 및 위상 비교 방법, 제로 시퀀스 어드미턴스 방법 등을 포함한다. 과도 상태 기법은 전반 파 방법, 과도 상태 특징 대역 방법 등을 포함한다. 그러나 소호 리액터의 영향 및 복잡한 운행 작동 상태의 영향을 받아 정상 상태 기법과 과도 상태 기법은 현장수요를 만족시키기 어렵다.
신호 주입 방법은 배전망 모선에서 인위적으로 신호를 주입하고 신호가 고장회로와 비고장회로에 대한 영향을 분석하여 상이한 회로신호 변화를 검출하는 방법을 이용하여 라인을 선택하는 것이다. 이 방법은 일차측 설비를 변화시기커나 또는 일차측 설비를 조작해야 하므로 전력 시스템의 안전운행에 영향을 미칠 수 있다.
진행파 라인 선택 방법은 단상 접지 고장으로 발생한 진행파를 이용하여 접지 회로를 선택하는 방법이다. 이 방법은 상이한 피더의 초기 전류 진행파의 진폭과 극성을 비교하여 고장회로를 선택하는 것이다.
기존의 정상 상태, 과도 상태와 진행파 라인 선택방법은 모두 모든 회로의 변류기에 접근해야 하므로 이는 상이한 회로 변류기 특성의 영향을 받게 된다.
이 외에 분기 회로는 배전 시스템의 한가지 중요한 위상 특징이다. 도시화 진행 과정이 비교적 빠르므로 배전선로의 기획은 도시 건설 기획과 동기화되기 힘들어 도시 전기공급수요를 만족시키기 어렵게 되어 분기 회로가 대량으로 응용되었다. 일부 도시에서 분기 회로의 길이가 10kV 배전선로 총 길이에서 차지하는 비중이 비교적 높다. 현재 모든 단상 접지 고장 라인 선택 책략은 모두 분기 회로를 선택할 수 없다.
본 발명은 선행 기술 또는 관련 기술에 존재하는 기술적 과제에서의 적어도 하나를 해결하고자 한다.
본 발명은 상전류 진행파 비교에 의한 배전선로의 단상 접지 라인 선택 방법을 제공한다. 여기서 이 방법은, 배전선로에서 삼상 전류 진행파를 동기적으로 샘플링하고 모선에서 회로으로 방향은 전류의 정방향으로 하는 단계; 배선회로에 단상 접지 고장이 발생한 후 고장 전후 삼상 전류 진행파 차의 진폭과 극성 관계를 비교하는 단계를 포함하되, 여기서 그중의 하나의 상의 전류 진행파 차의 진폭이 다른 두 상전류 진행파 차의 진폭보다 1.5배 이상 크고 진폭가 제일 큰 상의 전류 진행파 차의 극성이 기타 두 상의 전류 진행파 차의 극성과 반대되면 고장이 측정점 부하측의 회로에서 발생되었다고 판정하고 전류 진행파 차의 진폭이 제일큰 상을 고장상으로 판정하며; 삼상 전류 진행파 차의 진폭 사이의 차가 예정된 수치를 초과하지 않고 극성이 일치하면 고장이 측정점 전원측의 회로에서 발생되었다고 판정한다.
삼상 시스템이 정상적으로 운행할 때 삼상회로는 접지 정전 용량 및 삼상회로의 상과 상 사이의 정전 용량이 존재한다. 삼상 시스템에 단상 접지 고장이 발생할 때 접지상의 전압은 저하되고 비접지상의 전압은 상승하게 되며 상과 상 사이의 선간 전압에 대하여 접지상과 비접지상 사이이든 비접지상 사이이든 관계없이 모두 변하지 않는다. 따라서 삼상회로 상과 상 사이의 정전 용량에서의 전기량은 단상 접지 고장의 영향을 받지 않는다 상과 지면 사이의 정전 용량에서의 전기량은 단상 접지 고장의 영향을 뚜렷이 받게 되는데 구체적인 분석은 아래와 같다.
비접지상의 전압이 상전압으로부터 선간 전압으로 상승하므로 접지회로이든 비접지회로이든 비접지상 회로와 지면 사이의 정전 용량은 충전된다. 접지상의 전압이 저하, 특히 접지점의 전압이 상전압으로부터 접지전압(제로 전압의 기준치)으로 저하되므로 접지상 회로와 지면 사이의 정전 용량은 모두 접지점으로 방전하게 되고 접지회로 접지점의 전원측에서 정전 용량의 방전방향은 전원이 접지점을 가리키는 방향, 즉 모선지향회로의 방향이며; 접지회로 접지점의 부하측에서 정전 용량의 방전방향은 부하가 접지점을 가리키는 방향, 즉 회로가 모선을 가리키는 방향이고; 비접지회로에 있어서 접지상의 정전 용량 방전방향은 회로가 모선을 가리키는 방향이다. 따라서 단상 접지 고장이 발생한 후 접지회로의 접지점 전원측, 접지상 전류와 비접지상 전류의 흐름방향은 반대되고; 접지회로의 접지점 부하측, 접지상 전류와 비접지상 전류의 흐름방향은 동일하며; 비접지회로, 접지상의 전류와 비접지상 전류의 흐름방향은 동일함을 알 수 있다.
진행파는 본질적으로 도체에서 전파하는 전자파로서 과도 상태 진행파와 정상 상태 진행파를 포함한다. 전력 시스템에서 단상 접지 고장이 발생할 때 중첩원리에 근거하여 고장 후의 네트워크는 부하 네트워크와 고장 분량 네트워크의 중첩으로 분해할 수 있다. 알다시피 단상 접지 고장 전류 진행파 고장 분량은 고장 분량 네트워크와 관련된다. 따라서 상전류 고장 분량은 접지회로와 접지점 위치를 반영할 수 있다.
상기 원리에 기반하여 본 발명이 제출한 상전류 진행파 비교에 의한 배전선로의 단상 접지 고장 라인 선택 방법은 상전류 진행파의 변화에 의해 배전선로의 단상 접지 고장의 정확한 라인 선택을 효과적으로 실현할 수 있다.
나아가, 측정점은 변전소 내의 배전선로의 아웃렛단으로 선택될 수 있고 이때 샘플링한 삼상 전류 진행파는 모든 모선에서의 모든 아웃렛 라인의 삼상 전류 진행파이다. 마찬가지로 고장 전후의 모든 아웃렛 라인의 삼상 전류 진행파 차를 비교하는 것을 통해 변전소 내의 배전선로의 단상 접지 고장의 라인 선택을 실현할 수 있다.
나아가, 측정점은 하나의 배전선로에서의 분기점으로 선택될 수 있고 이러한 상황에서는 상기 배전선로에서의 분기 회로의 삼상 전류 진행파를 샘플링하는 것을 통해 고장 전후 분기 회로의 삼상 전류 진행파 차를 비교하여 분기 회로의 단상 접지 고장의 라인 선택을 실현할 수 있다.
상기 기술적 해결수단은, 배전선로가 정상적으로 운행하는 상태에서의 정상 상태 삼상 전류 진행파를 실시간으로 샘플링하고 저장하는 단계를 더 포함한다.
상기 기술적 해결수단에서 삼상 전류 진행파의 진폭과 극성 관계의 비교는, 단상 접지 고장이 발생된 후 단상 접지 고장 후의 정상 상태의 삼상 전류 진행파를 샘플링하고 상기 정상 상태의 삼상 전류 진행파에서 고장 전에 대응되는 정상 상태의 삼상 전류 진행파를 감하여 정상 상태의 삼상 전류 진행파 차를 얻으며 상기 정상 상태의 삼상 전류 진행파 차를 상기 삼상 전류 진행파 차로 하는 단계를 포함한다.
삼상 전류 정상 상태 진행파 차의 수학적 표현은 3방향 정현파 신호로서 수학적 분석 방법을 이용하여 삼상 전류 진행파 차의 진폭과 극성을 구할 수 있다.
상기 기술적 해결수단은 추가로, 상기 측정점의 삼상 전류 진행파를 실시간으로 샘플링하고 샘플값과 한 주파 이전의 대응값의 차를 구하며; 상기 삼상 전류 진행파 차와 기설정 임계값을 비교하여 상기 삼상 전류 진행파 차에서의 임의의 한 상이 상기 기설정 임계값보다 크면 접지회로 판정을 작동시키는 단계를 포함한다.
기설정 임계값을 접지회로를 작동시키는 판정표준으로 설치함으로써 이 임계값에 도달하기 전에는 접지 고장이 발생하지 않은 것으로 간주할 수 있으므로 접지 고장의 판정을 빈번하게 작동시키는 것을 방지할 수 있다. 이 임계값은 시스템에서 제일 큰 간섭을 피한 값, 예를 들면 100mA(밀리암페어) 일 수 있다.
본 발명은 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 더 제공하는데 여기서 상기 컴퓨터 프로그램이 수행될 때 상술한 임의의 한 기술적 해결수단에서 설명하는 배전선로의 단상 접지 고장 라인 선택 방법의 단계를 실현한다.
본 발명의 부가적인 내용과 장점은 아래의 설명부분에서 제기하게 되는데 일부는 아래의 설명에서 더 뚜렷해지거나 또는 본 발명의 실천을 통하여 이해하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상전류 진행파 비교에 의한 배전선로의 단상 접지 라인 선택 방법의 과정모식도를 도시하고;
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 상전류 진행파 비교에 의한 변전소 내의 배전선로의 단상 접지 라인 선택 방법의 과정모식도를 도시하며;
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상전류 진행파 비교에 의한 하나의 배전선로에 연결된 분기 회로 단상 접지 라인 선택 방법의 과정모식도를 도시하고;
도 4는 본 발명에 따른 배전선로의 사용모식도를 도시하며;
도 5는 본 발명에 따른 배전선로의 분기 회로의 사용모식도를 도시하고;
도 6은 본 발명에 따른 고장점이 측정점 부하측에 있는 시뮬레이션 파형도를 도시하며;
도 7은 본 발명에 따른 고장점이 측정점 전원측에 있는 시뮬레이션 파형도를 도시하고;
도 8은 본 발명에 따른 변전소 비고장회로의 시뮬레이션 파형도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 상전류 진행파 비교에 의한 변전소 내의 배전선로의 단상 접지 라인 선택 방법의 과정모식도를 도시하며;
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상전류 진행파 비교에 의한 하나의 배전선로에 연결된 분기 회로 단상 접지 라인 선택 방법의 과정모식도를 도시하고;
도 4는 본 발명에 따른 배전선로의 사용모식도를 도시하며;
도 5는 본 발명에 따른 배전선로의 분기 회로의 사용모식도를 도시하고;
도 6은 본 발명에 따른 고장점이 측정점 부하측에 있는 시뮬레이션 파형도를 도시하며;
도 7은 본 발명에 따른 고장점이 측정점 전원측에 있는 시뮬레이션 파형도를 도시하고;
도 8은 본 발명에 따른 변전소 비고장회로의 시뮬레이션 파형도를 도시한다.
본 발명의 상기 목적, 특징과 장점을 더 뚜렷히 이해하기 위하여 이하 도면 및 발명의 상세한 설명과 결부하여 본 발명을 추가로 상세히 설명한다. 설명해야 할 것은 충돌되지 않는 상황에서 본원 발명의 실시예 및 실시예에서의 특징은 서로 조합될 수 있다.
아래의 설명에서는 본 발명을 충분히 이해하도록 수많은 구체적인 세부 절차를 설명하였으나 본 발명은 여기서 설명하는 것과 다른 기타 방식을 사용하여 실시할 수 있으므로 본 발명의 보호범위는 아래에 개시된 구체적인 실시예의 한정을 받지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상전류 진행파 비교에 의한 배전선로의 단상 접지 라인 선택 방법의 과정모식도이다. 여기서 이 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
단계(102), 배전선로가 정상적으로 운행하는 상태에서의 삼상 전류 진행파를 실시간으로 샘플링하고 저장한다.
단계(104), 회로에 교란이 발생할 경우 배전선로의 단상 접지 고장 후의 정상 상태 삼상 전류 진행파를 샘플링하고 저장한다.
단계(106), 단상 접지 고장 후의 정상 상태 삼상 전류 진행파에서 고장 전의 삼상 전류 진행파를 감하여 정상 상태 삼상 전류 진행파 차를 얻는다.
단계(108), 삼상 전류 진행파 차의 극성과 진폭을 비교한다. 그중의 하나의 상전류 진행파 차의 진폭이 다른 두 상전류 진행파 차의 진폭보다 훨씬 클 경우, 예를 들면 다른 두 상전류 진행파 차의 진폭의 1.5배 이상이고 진폭이 제일 큰 상전류 진행파 차의 극성과 기타 두 상전류 진행파 차의 극성이 반대될 경우 고장이 측정점 부하측의 회로에서 발생되었다고 판정하는데 이는 도 6에 도시 시뮬레이션 파형도와 같으며; 삼상 전류 진행파 차의 극성이 동일하고 진폭이 기본적으로 동일하면 고장이 측정점 전원측의 회로에서 발생되었다고 판정하는데 이는 도 7에 도시된 시뮬레이션 파형도와 같다. 도 8은 변전소 비고장회로의 시뮬레이션 파형도를 도시한다.
본출원에 제출한 상전류 진행파 비교에 의한 배전선로의 단상 접지 라인 선택 방법을 하나의 배전선로에 응용할 경우 도 4에 도시된 바와 같이 측정점은 회로의 구분 스위치에 분포된다. 측정점은 배전선로가 정상적으로 운행하는 상태에서의 정상 상태 삼상 전류 진행파를 실시간으로 샘플링한다. 그리고 일정한 시간 내의 샘플링 데이터를 저장한다. 진행파 교란이 검출될 경우 측정점은 계속하여 고장 후의 정상 상태 삼상 전류 진행파를 샘플링하고 일정한 시간 길이의 고장 후의 정상 상태 전류 진행파 데이터를 저장한다. 고장 후의 정상 상태 삼상 전류 진행파에서 고장 전의 삼상 전류 진행파를 감하여 삼상 전류 진행파 차를 얻는다. 본원 발명에서 설명하는 배전선로의 단상 접지 라인 선택의 기초는 삼상 전류 진행파 차이다. 푸리에 분해방법을 이용하여 상전류 진행파 차의 진폭과 위상을 얻는다. 위상의 차가 0도이면 동일 극성으로 간주하고 위상의 차가 180도이면 반대 극성으로 간주한다. 삼상 전류 진행파 차의 극성과 진폭을 비교한다. 하나의 상전류 진행파 차의 진폭이 다른 두 상전류 진행파 차의 진폭보다 훨씬 크고 진폭이 제일 큰 상전류 진행파 차의 극성과 기타 두 상전류 진행파 차의 극성이 반대되면 고장이 측정점 부하측의 회로에서 발생되었다고 판정하고; 삼상 전류 진행파 차의 극성이 동일하고 진폭이 기본적으로 동일하면 고장이 측정점 전원측의 회로에서 발생되었다고 판정한다.
본출원의 실시예에서의 진행파는 정상 상태 진행파를 가리킨다.
본출원은 배전선로에서 측정점에 대한 단상 접지 고장점의 범위, 즉 고장점이 측정점 전원측에 있는지 아니면 부하측에 있는지를 선택할 수 있다. 하나의 회로에 다수의 측정점이 있을 경우 고장 구간에 대한 선택을 추가로 실현할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 상전류 진행파 비교에 의한 변전소 내의 배전선로의 단상 접지 라인 선택 방법의 과정모식도이다. 여기서 이 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
단계202, 변전소 내의 배전선로가 정상적으로 운행하는 상태에서의 삼상 전류 진행파를 실시간으로 샘플링하고 저장한다.
단계204, 회로에 교란이 발생할 경우 배전소 내의 배전선로 단상 접지 고장 후의 정상 상태의 삼상 전류 진행파를 샘플링하고 저장한다.
단계206, 단상 접지 고장 후의 정상 상태의 삼상 전류 진행파에서 고장 전의 삼상 전류 진행파를 감하여 정상 상태의 삼상 전류 진행파 차를 얻는다.
단계208, 삼상 전류 진행파 차의 극성과 진폭을 비교한다. 하나의 상전류 진행파 차의 진폭이 다른 두 상전류 진행파 차의 진폭보다 훨씬 크고 진폭이 제일 큰 상의 전류 진행파 차의 극성이 기타 두 상전류 진행파 차의 극성과 반대되면 이 배전선로를 고장회로로 판정하고; 삼상 전류 진행파 차의 극성이 동일하고 진폭이 기본적으로 동일하면 이 배전선로를 정상 회로로 판정한다.
본 발명이 제공하는 상전류 진행파 비교에 의한 변전소 내의 배전선로의 단상 접지 라인 선택 방법을 변전소 내에서 동일한 모선과 연결된 배전선로에 응용할 경우 측정점은 회로의 선단에 분포된다. 측정점에서 배전선로가 정상적으로 운행하는 상태에서의 정상 상태 삼상 전류 진행파를 샘플링한다. 그리고 일정한 시간 내의 샘플링 데이터를 저장한다. 진행파 교란이 검출될 경우 측정점에서 계속하여 고장 후의 정상 상태의 삼상 전류 진행파를 샘플링하고 일정한 시간 길이의 고장 후의 정상 상태의 전류 진행파 데이터를 저장한다. 단상 접지 고장 후의 정상 상태의 삼상 전류 진행파에서 고장 전의 삼상 전류 진행파를 감하여 정상 상태의 삼상 전류 진행파 차를 얻는다. 푸리에 분해방법을 이용하여 상전류 진행파 차의 진폭과 위상을 얻는다. 위상의 차가 0도이면 동일 극성으로 간주하고 위상의 차가 180도이면 반대 극성으로 간주한다. 삼상 전류 진행파 차의 극성과 진폭을 비교한다. 하나의 상전류 진행파 차의 진폭이 다른 두 상전류 진행파 차의 진폭보다 훨씬 크고 진폭이 제일 큰 상의 전류 진행파 차의 극성과 기타 두 상전류 진행파 차의 극성이 반대되면 이 회로를 고장회로로 판정하고; 삼상 전류 진행파 차의 극성이 동일하고 진폭이 기본적으로 동일하면 이 회로를 비고장회로로 판정한다.
본출원의 실시예에서의 진행파는 정상 상태의 진행파를 가리킨다.
본 발명은 변전소의 동일한 모선과 연결된 몇 개의 배전선로에서 고장회로를 선택할 수 있다. 만약 고장회로에 다수의 측정점이 장착되면 제1실시예에 근거하여 고장된 구간의 위치를 정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상전류 진행파 비교에 의한 하나의 배전선로에 연결된 분기 회로 단상 접지 라인 선택 방법의 과정모식도이다. 여기서 이 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
단계(302), 하나의 배전선로에 연결된 분기 회로가 정상적으로 운행하는 상태에서의 삼상 전류 진행파를 실시간으로 샘플링하고 저장한다.
단계(304), 분기 회로에 교란이 발생할 경우 하나의 배전선로에 연결된 분기 회로 단상 접지 고장 후의 정상 상태의 삼상 전류 진행파를 샘플링하고 저장한다.
단계(306), 단상 접지 고장 후의 정상 상태의 삼상 전류 진행파에서 고장 전의 삼상 전류 진행파를 감하여 정상 상태의 삼상 전류 진행파 차를 얻는다.
단계(308), 삼상 전류 진행파 차의 극성과 진폭을 비교한다. 하나의 상전류 진행파 차의 진폭이 다른 두 상전류 진행파 차의 진폭보다 훨씬 크고 진폭이 제일 큰 상의 전류 진행파 차의 극성이 기타 두 상전류 진행파 차의 극성과 반대되면 이 분기 회로를 고장회로로 판정하고; 삼상 전류 진행파 차의 극성이 동일하고 진폭이 기본적으로 동일하면 이 분기 회로를 정상 회로로 판정한다.
본 발명이 제공하는 상전류 진행파 비교에 의한 하나의 배전선로가 연결된 분기 회로 단상 접지 라인 선택 방법을 하나의 배전선로가 연결된 분기 회로에 응용할 경우 도 5에 도시된 바와 같이 측정점은 분기 회로의 선단에 분포된다. 측정점은 배전선로가 정상적으로 운행하는 상태에서의 정상 상태의 삼상 전류 진행파를 샘플링하고 일정한 시간 내의 샘플링 데이터를 저장한다. 진행파 교란이 검출될 경우 측정점에 계속하여 배전선로의 단상 접지 고장시의 진행파 데이터를 샘플링하고 일정한 시간 길이의 고장 후의 정상 상태의 전류 진행파 데이터를 저장한다. 단상 접지 고장 후의 정상 상태의 삼상 전류 진행파에서 고장 전의 삼상 전류 진행파를 감하여 정상 상태의 삼상 전류 진행파 차를 얻는다. 푸리에 분해방법을 이용하여 삼상 전류 진행파 차의 진폭과 위상을 얻는다. 위상의 차가 0도이면 동일 극성으로 간주하고 위상의 차가 180도이면 반대 극성으로 간주한다. 삼상 전류 진행파 차의 극성과 진폭을 비교한다. 하나의 상전류 진행파 차의 진폭이 다른 두 상전류 진행파 차의 진폭보다 훨씬 크고 진폭이 제일 큰 상의 전류 진행파 차의 극성과 기타 두 상전류 진행파 차의 극성이 반대되면 이 분기 회로를 고장회로로 판정하고; 삼상 전류 진행파 차의 극성이 동일하고 진폭이 기본적으로 동일하면 이 분기 회로를 비고장회로로 판정한다.
본 발명의 실시예에서의 진행파는 정상 상태의 진행파를 가리킨다.
본 발명은 하나의 배전선로가 몇 개의 분기 회로에 연결된 상황에 적용될 수 있다. 분기 회로 선단에 설치된 측정점을 통해 이 분기 회로가 고장회로인지를 판정할 수 있어 모든 분기 회로 선단에 설치된 측정점을 이용하여 고장 분기 회로를 선택할 수 있다.
50Hz의 삼상교류시스템에 있어서 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
단계(402), 배전선로의 정상적인 운행에서 1kHz의 샘플링 빈도로 삼상 전류 진행파를 실시간으로 샘플링하고 20개의 샘플링 포인트의 샘플링 데이터를 판독 가능 저장 매체에 저장한다.
단계(404), 분기 회로에 교란이 발생할 경우 고장 후의 별도의 20개 샘플링 포인트에 대해 연속적으로 샘플링하고 저장한다.
단계(406), 아래 공식을 사용하여 삼상 전류 진행파 차를 계산한다.
ΔI(j) = I(j) - I(j - N)
여기서, j=1, 2, ……, 20, N=20.
고속 푸리에 변환(FFT)을 이용하여 삼상 전류 진행파 차의 진폭과 위상을 획득한다.
단계(408), 삼상 전류 진행파 차의 진폭을 비교한다. 하나의 상전류 진행파 차의 진폭이 다른 두 상전류 진행파 차의 진폭보다 훨씬 클 경우, 예를 들면 다른 두 상전류 진행파 차의 진폭의 1.5배 이상 일 경우 고장이 측정점 부하측의 회로에서 발생되었다고 판정하고; 삼상 전류 진행파 차의 진폭이 기본적으로 동일할 경우 고장이 측정점 전원측의 회로에서 발생되었다고 판정한다.
본 발명은 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 더 제공한다 여기서 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 경우 상술한 임의의 한 실시예의 배전선로의 단상 접지 고장 라인 선택 방법의 단계를 실현하고 이 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 상술한 임의의 한 실시예의 배전선로의 단상 접지 고장 라인 선택 방법의 모든 유리한 효과를 포함하게 된다.
이상에서 설명한 내용은 단지 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐 본 발명을 한정하기 위한 것이 아닌 바, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 본 발명은 여러 가지 변경과 변화가 있을 수 있다. 본 발명의 정신과 원칙 내에서 진행한 어떠한 수정, 동등한 대체, 개선 등은 모두 본 발명의 보호범위 내에 포함된다.
Claims (8)
- 상 전류 진행파 비교에 기초하여 배전 선로의 단상 접지 고장 라인 선택 방법에 있어서,
배전 선로에서 삼상 전류 진행파를 동기적으로 샘플링하고 모선에서 선로의 방향을 전류의 정 방향으로 하는 단계; 및
배전 선로에서 단상 접지 고장이 발생한 후, 고장 전후 삼상 전류 진행파들 차의 진폭과 극성 관계를 비교하는 단계를 포함하고,
여기에서, 하나의 상의 전류 진행파 차의 진폭이 다른 두 상 전류 진행파 차의 진폭보다 1.5배 이상 크고, 진폭이 가장 큰 상의 전류 진행파 차의 극성이 다른 두 상의 전류 진행파 차의 극성과 반대이면, 상기 고장이 측정 점의 부하 측의 선로에서 발생한 것으로 판정하고, 또한 전류 진행파 차의 진폭이 가장 큰 상을 고장 상으로 판정하며; 삼상 전류 진행파 차의 진폭 사이의 차가 소정의 수치 이내이고 극성이 일치하면, 상기 고장이 측정 점 전원 측의 선로에서 발생한 것으로 판정하며,
상기 고장 전후 삼상 전류 진행파들 차의 진폭과 극성 관계를 비교하는 단계는,
단상 접지 고장의 발생을 검출한 후, 단상 접지 고장 후의 정상 상태의 삼상 전류 진행파를 샘플링하고, 단상 접지 고장 후의 상기 정상 상태의 삼상 전류에서 고장 전과 대응되는 상기 정상 상태의 상기 삼상 전류 진행파를 감하여 정상 상태의 삼상 전류 진행파 차를 얻으며, 상기 정상 상태의 삼상 전류 진행파 차를 통해 상기 삼상 전류 진행파 차의 진폭과 극성을 계산하여 얻는 단계를 포함하고,
복수의 측정 점들은 배전 선로들 및 그에 접속된 분기 선로들에 구성되고,
여기에서, 상기 측정 점은 변전소 내의 배전 선로의 아웃렛 단에 있거나; 또는
상기 측정 점은 한 조의 배선 선로 상 분기 선로의 아웃렛 단에 있는, 배전 선로의 단상 접지 고장 라인 선택 방법. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
배전 선로의 정상 작동 하에서의 정상 상태 삼상 전류 진행파를 실시간으로 샘플링하고 저장하는 단계를 더 포함하는, 배전 선로의 단상 접지 고장 라인 선택 방법. - 삭제
- 제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 측정 점에서 삼상 전류 진행파를 실시간으로 샘플링하는 단계; 및
현재 상기 삼상 전류 진행파에서 한 주파 전의 상기 삼상 전류 진행파를 감산하여 상기 삼상 전류 진행파들 차를 얻고, 그리고 상기 삼상 전류 진행파들 차와 기 설정된 임계 값과 비교하고, 임의의 하나의 상 전류 진행파가 상기 기 설정된 임계 값보다 크면, 고장 라인 선택을 시작하는 단계를 더 포함하는, 배전 선로의 단상 접지 고장 라인 선택 방법. - 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서,
상기 컴퓨터 프로그램이 실행될 경우 제1항 또는 제4항에 기술된 상기 배전 선로의 단상 접지 고장 라인 선택 방법의 단계가 실행되는, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체. - 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서,
상기 컴퓨터 프로그램이 실행될 경우 제6항에 기술된 상기 배전선로의 단상 접지 고장 라인 선택 방법의 단계가 실행되는, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |