[發明專利]配電饋線單相接地定位系統及定位方法

在審

• 申請號: 201410436782.3
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104237738A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 張振旗;柴玲芳;胡紅陔;鄭澤斌
• 申請（專利權）人: 珠海威瀚科技發展有限公司;劉軍生
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 牛麗霞

技術領域

本發明屬于配電自動化線路接地故障自動檢測技術，具體涉及到一種10kV中性點非有效接地系統單相接地定位技術，饋線發生單相接地故障時準確判定接地故障區段。

背景技術

我國中壓配網系統采用非有效接地系統（中性點不接地方式、中性點經消弧線圈接地方式及中性點經高電阻接地方式），而中性點經消弧線圈接地為推薦普及方式。發生單相接地故障時，接地電流很小，故障特征不明顯。準確定位、盡快找出接地故障點、排除故障，是保證配網安全運行的關鍵技術，配電線路接地定位技術至今沒有得到徹底解決，是推廣的饋線自動化技術的技術難點，目前仍處于研究試階段。

申請號201010158319.9的發明專利公開了一種單相接地定位裝置，利用手持器沿線檢測零序電流，通過移動通信與變電站零序電壓信號對比，試圖達到接地定位的目的。問題在于：1）所描述的檢測專利屬高壓線上的帶電作業，整個工作流程違反范圍DL409-1991《電業安全工作規程》的規定，是違規行為；2）所描述的檢測專利，是一種帶測量儀表的人工巡線方式，還不如普通線路巡線人員在地面視覺巡視簡單、直接；3）小電流接地系統中，絕大部分不是穩定的金屬性接地，過渡電阻接地、間歇電弧接地占大多數，就是說接地電流不是穩定值，時刻都在變化，所以三相不同時刻測量到的電流，按零序電流過濾器的原理合成得到零序電流，與三相電流互感器并聯得到的零序電流不能相等；即使保證上、下位機絕對同步、鉗形表測量無誤差，上述方法不符合零序電流過濾器的采集原則，不是實時數據。4）零序電流中的有功分量一般只有零點幾安，檢測困難，鉗形表實際上是開口型電流互感器，測量精度更差。所述接地定位技術不能使用。

申請號201220012928.8的實用新型專利公開了小電流接地故障區段在線定位方法及其系統。該專利比較線路零序電流的方向確定線路接地的故障區段，若零序電流滯后零序電壓90°，判定接地故障點在固定測點的下游；若零序電流超前零序電壓90°，說明接地故障點在該檢測點的上游。將饋線各固定測量點的零序電流經GPRS通信發送到監控中心，判定故障區段。僅從原理上分析，該判據在中性點不接地系統可以使用。但是不能使用在中性點經消弧線圈接地系統和經高電阻接地系統中。在消弧線圈接地系統中，由于過補償效果，接地故障線路的零序電流不是滯后零序電壓90°，而是超前零序電壓接近90°。在高電阻接地系統中，中性點的阻性電流約占系統電容電流的50%~110%，流過故障線路的零序電流也不是落后零序電壓90°，約在42°~64°之間。

申請號201110066090的發明專利公開了一種基于信號注入法的小電流在線定位系統。該專利從變電站專用PT的二次側注入不包括50Hz整數倍的130~230Hz交流信號，然后測量該頻率的注入電壓；在線路側多處收集該頻率（以下簡稱變頻）的電流信號，通過測量電流與電壓的相位差來判定接地故障位置。存在問題：1）該定位系統需要大功率的變頻信號發生器，24小時不停運轉，隨時等待向PT注入變頻電流、升壓后送向系統，所增加的注入設備一旦出問題，定位系統則癱瘓，給接地定位增加了新的瓶頸；2）維護變頻升壓設備的正常運行，供電企業還需要增添新專業，多有不便；3）該變頻電流通過接地故障線路的大小與接地點的過渡電阻與系統容抗的比例有關，過渡電阻與系統容抗之比越大，通過接地故障點的有效電流信號越微弱，檢測越困難；3）由于10kVPT是信號注入代用品，從低壓側注入電流變換到高壓之后降低了100倍，再加上母線多條線路分布電容的散耗，電流互感器既要在大負荷電流下不飽和，又要檢測到十幾毫安的變頻電流，難度太大。認定所述接地定位系統設備復雜，靈敏性、可靠性差。

發明內容

有鑒于此，本發明提出利用接地瞬間零序電流脈沖極性特征實現區段接地定位的瞬間極性判定法，不需要零序電壓參與，適用于10kV不接地方式、消弧線圈接地方式及高電阻接地方式。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種配電饋線單相接地定位系統，其由多個配電自動化終端、通信系統及監控中心組成；所述多個配電自動化終端用于將檢測到的瞬時脈沖極性信息通過所述通信系統發送到所述監控中心，所述監控中心用于比較多個配電自動化終端檢測到的線路各區段瞬時脈沖極性的方向，并實現接地定位。

所述配電饋線單相接地定位系統的定位方法，包括以下步驟：