[實用新型]電纜及架空線混合系統單相接地故障定位裝置

有效

• 申請號: 201020524715.4
• 申請日: 2010-09-10
• 公開（公告）號: CN201765290U
• 公開（公告）日: 2011-03-16
• 發明（設計）人: 繆偉;周鴻;齊鄭;李硯
• 申請（專利權）人: 安徽省電力公司蕪湖供電公司;北京丹華昊博電力科技有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/08
• 代理公司: 北京金闕華進專利事務所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

技術領域

本實用新型屬于一種電力技術和設備，適用于3～10kV中性點非有效接地電網，能夠對單相接地故障進行準確定位。

背景技術

我國3～60kV配電網廣泛采用中性點非有效接地方式，又稱為小電流接地系統，小電流接地系統的故障絕大多數是單相接地故障。發生單相接地故障時，接地電流很小，可以在故障情況下繼續運行1～2個小時，但是必須盡快找到故障點，這就提出了故障定位問題。

配電網單相接地故障定位問題長期以來沒有得到很好的解決，人工巡線不僅耗費了大量人力物力，而且延長了停電時間，影響供電安全。有文獻提出從PT注入高頻信號，沿線路檢測該信號確定故障位置，但是由于線路分布電容對高頻信號形成通路，因此在經電阻接地時定位不準確。特別是對于架空線與電纜混合系統，單相接地故障定位問題長期以來沒有得到很好解決。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術上的不足，提出一種針對配電網單相接地故障的定位裝置。該定位裝置能夠快速、準確地確定故障點，并適用于架空線與電纜混合系統，對于金屬性接地、經電弧接地、經過渡電阻接地等多種故障情況能正確定位。

本實用新型的技術方案如下：

一種電纜及架空線混合系統單相接地故障定位裝置，該單相接地故障定位裝置由高壓信號源和信號檢測器兩個部分組成，其特征為：

所述高壓信號源包括電壓逆變器、變壓器、整流橋、高壓脈沖信號發生器，電壓逆變器、變壓器、整流橋、高壓脈沖信號發生器四個部分順次連接車載直流電源連接到所述電壓逆變器的輸入端；

所述信號檢測器包括直流檢測器和交流檢測器，所述直流檢測器由霍爾直流檢測器、藍牙無線發送器以及藍牙無線接收器組成，霍爾直流檢測器有鉗型開口，用于套接線路，霍爾直流檢測器與藍牙無線發送器連接，藍牙無線接收器與發送器通過無線連接，藍牙無線接收器將結果顯示到液晶上；交流檢測器由交流電磁場感應器及信號處理顯示裝置組成，交流電磁場感應器用于檢測交流信號，所述交流電磁場感應器與信號處理顯示裝置相連，通過信號處理顯示裝置將測量結果顯示到液晶上。

本實用新型的故障定位裝置通過以下原理實現故障定位：

故障定位分為兩步，首先確定故障區段，然后確定故障點。斷開故障線路后，在線路故障相始端注入高壓直流信號，根據基爾霍夫定律，直流信號一定通過故障點構成回路，線路始端到故障點的路徑上將能夠測量到注入的直流信號，而非故障區域(包括非故障分支以及故障點之后)將不能測量到注入的直流信號。因此沿線路在關鍵分支點處用信號檢測器檢測各個分支流過的直流信號，如果發現某一分支能夠檢測到直流信號，說明故障點在該分支的下游，如果檢測不到直流信號，說明故障點在上游，直至確定故障點所在的區段。

如果確定故障點位于架空線上，在線路始端注入高壓交流信號。沿線路檢測交流信號，當發現線路某個位置前能檢測到的交流信號而之后不能檢測到信號，則確定該位置就是故障準確位置。如果故障點位于電纜上，解開電纜兩端的保護層接地線后注入高壓交流信號。如果沿線路能夠檢測到交流注入信號，說明故障點直接接地，這樣當發現線路某個位置前能檢測到的交流信號而之后不能檢測到信號，則確定該位置就是故障準確位置。如果沿線路不能能夠檢測到交流注入信號，說明故障點是電纜線芯通過保護層外鎧經由電纜兩端的保護層接地線接地，故障點處并未直接接地，此時注入高壓脈沖信號，利用脈沖信號的高電壓瞬時擊穿故障點，使交流信號通過故障點流入大地。如果在某個位置處之前在脈沖信號發出瞬間能夠檢測到交流信號而之后不能檢測到信號，說明該位置即為故障點。

本實用新型的優點如下：

(1)直流信號在中途沒有衰減，而且故障路徑和非故障路徑信號差別非常明顯，為準確判別故障路徑提供了條件。

(2)不受線路長度限制，不受線路分支數量限制。

(3)架空線路定位不受故障點接地電阻影響。

(4)不受線路上的配電變壓器數量限制。

(5)能夠確定故障電纜區段。

(6)對于電阻小于30kΩ的故障，能夠準確找到電纜線路的故障點。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是高壓信號源的原理圖；

圖3是高壓脈沖信號發生器的原理圖；

圖4是整流橋的電路圖；

圖5是直流信號檢測器的原理圖；

圖6是交流信號檢測器的原理圖。

具體實施方式

下面結合說明書如圖，通過具體實施例對本實用新型的技術方案作進一步詳細說明。