[發明專利]小電流接地系統配電線路單相接地故障自動定位方法

無效

• 申請號: 200810015818.5
• 申請日: 2008-04-25
• 公開（公告）號: CN101261304A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 潘貞存;叢偉;鄭罡;張慶雷;翟運娟
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所
• 代理人: 王吉勇

技術領域

本發明涉及一種配電線路接地故障檢測方法，尤其是一種小電流接地系統配電線路單相接地故障自動定位方法。

背景技術

目前小電流接地系統單相接地故障的檢測，主要包括接地故障選線和接地故障定位。近年來國內外對選線技術研究較多，已經發展出多種不同的選線原理，使得實際配電系統中選線裝置的投入率和選線結果準確率都有了明顯的提高，發揮了較好的作用。而在小電流接地系統單相接地故障的定位方面，國內外雖有一些研究，提出了一些理論方法，但真正投入實用的定位方法并不多。目前多數配電系統仍普遍使用人工巡線法，或利用配網自動化系統分區停電的方法進行單相接地故障定位，造成了故障持續時間的加長、人力物力的浪費以及非故障區段的無謂停電，加大了故障的損失，降低了供電的可靠性。

目前真正投入使用的單相接地故障定位方法只有S注入法。該方法利用電壓互感器向故障系統注入檢測信號電流，通過跟蹤、監視注入信號的路徑來實現故障選線和定位。S注入法具有較強的適應性，已在各種不同的配電系統中獲得較為廣泛的應用，取得了較好的應用效果。但是，S注入法需要運行人員手持定位探測器人工巡線定位，自動化程度低，定位時間長，可能在故障定位的過程中出現第二點故障，引起后果嚴重的短路故障，在惡劣天氣條件下或者復雜線路環境中，人工尋線的方式無法及時應用于現場。

發明內容

本發明為克服上述現有技術的不足，提供一種在配電系統發生單相接地故障時，自動向故障系統注入故障診斷信號，通過在配電線路的不同地點對該診斷信號進行檢測，并利用通信手段將各點的檢測結果傳送到故障定位計算機，由定位計算機根據配電線路的拓撲結構和不同地點診斷信號的檢測結果，自動計算出單相接地故障區段，自動化程度高、定位時間短、定位準確度高的小電流接地系統配電線路單相接地故障自動定位方法。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：一種小電流接地系統配電線路單相接地故障的自動定位方法，包括以下步驟：

第一步：通過在配電變電站配置包括接地故障監視模塊、診斷信號注入模塊、診斷信號檢測模塊和通信模塊的選線主機，接地故障監視模塊檢測變電站母線電壓，根據母線電壓的變化判斷系統的單相接地故障狀態；在判出單相接地后，診斷信號注入模塊自動地向故障配電系統注入診斷信號，使其在信號注入點與接地故障點之間、經過故障饋線及故障分支形成回路；診斷信號檢測模塊檢測各饋出線路中診斷信號電流的大小，將診斷信號電流最大的饋線確定為故障線路；通信模塊將選線的結果發送給故障定位計算機；

第二步：通過在配電線路的分段開關、分支開關處配置診斷信號探測器，檢測在其安裝點處一次電路中流過的診斷信號電流，檢測結果通過通信網絡傳送給故障定位計算機。

第三步：通過在電網調度中心或配電控制中心安裝故障定位計算機，與轄區內各配電變電站的選線主機及各饋線上的信號探測器進行通信，并運行安裝在其上的故障定位軟件，自動實現故障定位；故障定位的結果，包括故障變電站、饋線、區段及分支，以明顯的方式加以標注和顯示，并可以根據需要發出聲光報警。

所述的第一步中向系統注入的故障診斷信號，其頻率f_zd不同于配電系統中任何一種固有信號的頻率，即f_zd≠N·f_l(其中N為正整數，f_l為工頻頻率)，且滿足P·f_l＝Q·f_zd＝f_s(其中f_s為選線主機1的診斷信號檢測模塊及診斷信號探測器2數據采集系統的采樣頻率，P、Q分別為每個工頻信號周期和診斷信號周期內采樣的點數，兩者均為正偶數)。按照這一原則選擇診斷信號的頻率，一方面能夠保證外加的診斷信號與故障系統固有的信號有著明顯不同的特征，有利于消除故障系統中的固有信號對診斷信號的影響；另一方面可以保證診斷信號檢測模塊及診斷信號探測器的數據采集系統對每個工頻周期和診斷信號周期的采樣點數均為正偶數，利用簡單的差分濾波公式y(k)＝x(k)-x(k-P)就能夠全面濾除工頻及各整數次諧波，進一步利用Q點的全波傅立葉算法就可以方便地計算出診斷信號電流的幅值。