[發(fā)明專利]采用暫態(tài)行波和注入法的單相接地故障定位方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910185424.9
• 申請日: 2009-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN101706547A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁睿;王崇林;王洋洋;李國欣;劉建華;辛健
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/11
• 分類號(hào): G01R31/11
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及小電流接地系統(tǒng)暫態(tài)行波和注入法的單相接地故障定位方法。

背景技術(shù)

目前小電流接地系統(tǒng)單相接地故障定位方法主要有行波法、S注入法等。其中行 波定位法只利用接地故障初期很短時(shí)間內(nèi)的暫態(tài)行波信號(hào)，接地故障后期的故障發(fā) 展對開始時(shí)的暫態(tài)行波信號(hào)沒有影響，所以行波定位法在瞬時(shí)接地、間歇性弧光接 地等情況下均有效，同時(shí)行波法不受過渡電阻和線路不對稱等因素的影響，對各種 線路均適用。但當(dāng)故障發(fā)生在相電壓初始角為零附近時(shí)，行波分量很小，不能有效 檢測到故障產(chǎn)生的行波，使行波定位方法失效。信號(hào)注入法具有很好的靈活性，適用 范圍廣。但是目前基于注入法的故障定位方案主要采用人工巡線，由操作人員手持 信號(hào)探測器，沿故障線路巡視查找接地點(diǎn)。該方法尋找故障點(diǎn)花費(fèi)時(shí)間較長，有可 能在此期間引發(fā)系統(tǒng)的第2點(diǎn)接地，造成線路自動(dòng)跳閘。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明目的是提供一種采用暫態(tài)行波和注入法的單相接地故障定位方 法，適用于小電流接地系統(tǒng)單相接地故障定位，該方法解決了單一故障定位方法的不足， 提高的故障定位的準(zhǔn)確性。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用暫態(tài)行波和注入法的單相接地故障定位方 法包括：

1)采樣零序電壓，計(jì)算并判斷零序電壓是否超過整定的門檻值，若超過則說明電 網(wǎng)有單相接地故障，進(jìn)而，進(jìn)行以下步驟

2)根據(jù)系統(tǒng)單相故障時(shí)電壓變化規(guī)律，判斷出故障相，然后得到故障時(shí)刻的該相相 電壓與0.8u_p相比較，其中u_p為系統(tǒng)相電壓峰值。

3)若對暫態(tài)行波信號(hào)進(jìn)行小波分析，確定行波往返故障點(diǎn)和母線一次 的時(shí)間Δt，從而計(jì)算出故障點(diǎn)距母線的距離。

4)若則選出故障線路，對故障線路停電，向故障線路注入脈沖信號(hào)并 進(jìn)行小波變換，檢測故障點(diǎn)的反射波，得到Δt，計(jì)算出故障點(diǎn)距母線的距離。

有益效果：本發(fā)明提供一種采用暫態(tài)行波和注入法的單相接地故障定位方法，該方 法根據(jù)故障支路接地相位的不同，合理地選擇使用線路自身的信息或注入信號(hào)進(jìn)行故障 定位，克服了單一定位方法容易造成定位不準(zhǔn)的不足。該方法對小電流接地系統(tǒng)中單相 接地故障定位準(zhǔn)確率高，注入脈沖信號(hào)后采用小波分析取代傳統(tǒng)的人工探測方法，容易 用DSP實(shí)現(xiàn)，性能穩(wěn)定且不受運(yùn)行方式的影響。

附圖說明

圖1是故障定位方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合圖1說明本發(fā)明的具體實(shí)施步驟：

1.使用零序電壓互感器實(shí)時(shí)同步采樣零序電壓，計(jì)算采樣得到的零序電壓瞬時(shí)幅 值，判斷零序電壓是否超過整定的門檻值，若超過則說明發(fā)生單相接地故障，進(jìn)行以下 步驟，否則就繼續(xù)計(jì)算零序電壓瞬時(shí)幅值并于整定的門檻值比較。

2.依靠故障錄波，根據(jù)系統(tǒng)單相故障時(shí)電壓變化規(guī)律，即中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相經(jīng) 過渡電阻接地時(shí)判斷接地相的規(guī)律為：以正相序?yàn)榛鶞?zhǔn)，對地電壓最高相的滯后相為接 地相；經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)單相經(jīng)過渡電阻接地時(shí)判斷接地相的規(guī)律為：仍以正相序?yàn)? 基準(zhǔn)，欠補(bǔ)償時(shí)與不接地系統(tǒng)相同：而過補(bǔ)償時(shí)，對地電壓最高相的超前相為接地相。 判斷出故障相，然后由電壓互感器得到故障時(shí)刻的相電壓與0.8u_p相比較，其中u_p為系統(tǒng)相電壓最大值。

3.使用DSP，高速多路A/D轉(zhuǎn)換芯片對線路的電流信號(hào)進(jìn)行采樣，當(dāng)判斷出故障發(fā)生 后，若則對得到的暫態(tài)電流行波信號(hào)用維納濾波技術(shù)(軟件濾波)濾波后，使 用Db6小波進(jìn)行小波分析，根據(jù)小波變換具有檢測信號(hào)突變的特點(diǎn)，可以得到電流行波 信號(hào)在故障點(diǎn)和母線處發(fā)生反射的時(shí)刻，對應(yīng)小波變換的相鄰模極大值，從而計(jì)算得到 電流行波在故障點(diǎn)和母線之間往返一次所用的時(shí)間Δt，波速為v=1/L0C0,]]>即可確 定故障點(diǎn)到母線的距離為：X_L＝v*Δt/2＝v*(t₂-t₁)/2。

4.若則選出故障線路并停電，對故障線路注入脈沖信號(hào)，使用DSP，高 速多路A/D轉(zhuǎn)換芯片對線路的電流信號(hào)進(jìn)行采樣，進(jìn)行信號(hào)的噪聲濾波，用Db6小波進(jìn)行 小波變換來檢測故障點(diǎn)的反射波，計(jì)算得到電流行波在故障點(diǎn)和母線之間往返一次所 用的時(shí)間Δt，從而計(jì)算出故障點(diǎn)距母線的距離。