[發明專利]一種電纜系統故障定位及負荷監控方法

無效

• 申請號: 201310395506.2
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN103439625A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 薛兆春
• 申請（專利權）人: 北京豪銳達科技有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/08
• 代理公司: 北京兆君聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11333
• 代理人: 初向慶

技術領域

本發明涉及一種電力行業電纜系統線路的接地短路故障定位及負荷監測方法，可替代傳統的加入測量電流功能的故障指示器構成的故障定位及負荷監控系統。

背景技術

對電力電纜系統的接地短路故障及負荷實時監控，是實現配網自動化的基本要求。在現有的電力系統電纜線路的監控中，多采用傳統的故障指示器與故障指示終端構成故障定位及負荷監測系統。故障指示器帶有電流測量功能，設有檢測電路、判斷電路和觸發單元。故障指示器卡裝在線路上，并與故障指示終端交互通信。當故障指示器檢測到線路中有符合設定條件的故障電流信息時，觸發單元向故障指示終端發出信號；另外，通過故障指示器還可將線路符合信息發送到故障指示終端。但是,傳統的故障指示器的檢測單元與觸發單元都是由模擬電路搭建，其判斷線路是否發生故障的參數是固定的，無法根據現場不同線路的運行情況來修改參數，交互性不易實現，上傳數據準確度、故障誤報率不易控制，因此目前的故障定位及負荷監測系統存在著以下問題:（1）線路信息采用分布采集、分布處理的方式，效率低成本高；（2）故障指示器受功耗限制,不能使用較高的采樣頻率,也不能頻繁上送負荷電流，負荷監測的實時性較差；（3）由于故障檢測電路與負荷電流檢測的電路是分開的,故障電流的大小不能檢測,在發生故障時,不能上送故障電流；（4）故障指示器只能由模擬電路采樣并判斷故障,故障告警的限定值及限定時間則不能根據現場實際情況設定；（5）不能區分永久故障與瞬時故障。這些問題都嚴重影響了電纜系統線路接地短路故障定位及負荷監測的效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電纜系統線路故障定位及負荷監控方法，可以實現故障的準確定位、負荷電流及故障電流的精確監測，同時，可以降低系統成本，提高系統運行可靠性，大幅提高處理配電網短路接地故障的效率。

本發明的技術方案如下：

一種電纜系統故障定位及負荷監控方法，其特征在于：

（1）在電力電纜的ABC三相及零序分別卡裝測量CT，感應一次側的電流，并進行變比；

（2）在故障指示終端預設短路故障判定值和接地故障判定值；

（3）故障指示終端以1ms為周期，對卡裝在ABC三相及零序上的測量CT感應并經過變比的一次側電流AD采樣，每個周波采樣20個點，并計算出每個周波的電流有效值；

（4）將采樣的ABC各相當前周波的電流有效值與前面第一個周波、前面第二個周波的電流有效值比較，如果兩個差值其中的一個或全部大于預先設定值，則判定發生了短路故障；

（5）將采樣的每個周波的零序電流有效值同預設的接地故障判定值比較，如果零序電流有效值大于接地故障判定值，則判定發生了接地故障。

上述方法中，所述步驟（4）進一步包括，當判定發生了短路故障后，故障指示終端繼續對ABC各相的電流AD采樣，如果在此后的3s內有大于40ms的時間采樣值都是0，則判定為永久性短路故障；否則，判定為瞬時性短路故障。

本發明的有益效果在于：

（1）本發明無需在電纜上卡裝傳統的故障指示器，只需要在電纜的ABC三相及零序卡裝測量CT，因此降低了成本；

（2）本發明采用分布采樣、集中處理的方式判斷線路故障及對線路進行負荷監測，測量CT無需具備故障判斷及數據通信功能，只是感應一次側的電流值并經變比后，供二次側的故指終端采樣，提高了效率和準確性。

（3）本發明故障指示終端可以采用現場PT或取電CT供電，無需像傳統的故障指示器那樣考慮超低功耗設計，這樣保證了采樣頻率以及數據上送的實時性；

（4）本發明克服了傳統故障指示器故障告警存在誤報的問題，且可區分永久故障及瞬時故障；

（5）本發明對故障電流由軟件判斷，而非傳統的硬件模擬電路，故可上送故障電流值；

（6）本發明由于線路故障由軟件判出，故可根據現場情況設定和調整預設的故障判定值。

附圖說明

圖1是本發明的測量CT及故障指示終端設置方式示意圖

圖2是發生短路故障時線路中電流值變化示意圖

具體實施方式

如圖1所示，本發明在電力電纜1的ABC三相及零序分別卡裝測量CT2，感應一次側的電流，并進行變比。

在故障指示終端3，預先設定短路故障判定值和接地故障判定值；短路故障判定值和接地故障判定值可根據現場需要隨時調整。