[發(fā)明專(zhuān)利]基于接地電流的GIL故障定位方法及故障定位系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710351520.0
• 申請(qǐng)日: 2017-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107179467B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃昕;任雁銘;高銳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/02
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/02
• 代理公司: 北京智繪未來(lái)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮

一種基于接地電流的GIL故障定位方法及故障定位系統(tǒng)，GIL發(fā)生內(nèi)部短路時(shí)，需要查找短路發(fā)生的氣室，以便拆解和維修。由于GIL采用了全封閉金屬結(jié)構(gòu)和內(nèi)置式盆式絕緣子，其直接的故障定位難度較大，需要通過(guò)故障特征間接定位。常用的定位方式包括行波定位、超聲定位等。本發(fā)明提出了一種基于地網(wǎng)故障電流特征的定位方式，通過(guò)故障時(shí)GIL地網(wǎng)中電流的幅值和相位特性，識(shí)別出短路位置。通過(guò)幅值和相位判據(jù)的互補(bǔ)，解決了不同接地水平地網(wǎng)給定位帶來(lái)的困難。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)(注：本案屬于一件申請(qǐng)包括三組發(fā)明)屬于電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于接地電流的GIL故障定位方法及系統(tǒng)，通過(guò)GIL故障時(shí)的接地電流工頻特征確定短路點(diǎn)的位置。

背景技術(shù)

SF6氣體絕緣金屬封閉輸電線路(GIL，Gas Insulated Line)作為一種新型的輸電線路，具有輸電容量大、占地面積小、布置靈活、可靠性高、免維護(hù)、長(zhǎng)壽命、對(duì)環(huán)境影響小等諸多優(yōu)點(diǎn)。采用GIL方式可解決特殊氣象環(huán)境或特殊地段的輸電線路架設(shè)問(wèn)題。與充油電纜和交聯(lián)聚乙烯電纜相比，GIL的單位長(zhǎng)度電容量小，臨界傳輸距離長(zhǎng)。目前國(guó)內(nèi)GIL的典型工程案例包括800kV拉西瓦水電站GIL和1000kV蘇通特高壓GIL，均為隧道安裝方式。

GIL采用了全封閉結(jié)構(gòu)，線路短路時(shí)需要確定故障的氣室，抽空故障氣室中的SF6氣體后，拆除故障段GIL并更換。由于GIL的維修工作比較復(fù)雜，耗時(shí)較大，準(zhǔn)確的定位GIL的故障位置十分重要，可避免誤拆除正常氣室，大大縮短停電處理時(shí)間，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

現(xiàn)有技術(shù)中，行波定位原理采用高速采樣和高精度GPS同步原理，通過(guò)容性耦合器獲得短路時(shí)的電壓行波，通過(guò)電壓行波傳輸?shù)紾IL兩側(cè)的時(shí)間差計(jì)算出短路點(diǎn)的位置。行波定位原理設(shè)備配置簡(jiǎn)單，僅需在線路兩側(cè)配置行波采集設(shè)備，但對(duì)于全長(zhǎng)較小的GIL線路，精確定位要求采樣頻率和同步精度較高，設(shè)備的可靠性低。在出現(xiàn)雷擊或操作波時(shí)，行波定位原理易受干擾。

超聲定位原理采用壓電陶瓷傳感器采集GIL殼體上的超聲信號(hào)，通過(guò)沿線布設(shè)超聲傳感器分段捕捉故障電流產(chǎn)生的超聲信號(hào)，通過(guò)超聲信號(hào)到達(dá)傳感器的時(shí)間差確定故障點(diǎn)位置。超聲定位方式抗干擾性較好，但超聲傳感器成本較高，且可靠性和壽命不如常規(guī)的電氣量傳感器。由于超聲傳感器輸出信號(hào)小，其引線長(zhǎng)度受限，采集裝置必須就近安裝在GIL殼體附近。由于需要判斷信號(hào)到達(dá)的時(shí)間差，全線的超聲采集裝置需要同步采樣，系統(tǒng)的整體可靠性低。

因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要提供一種GIL故障定位的方法及系統(tǒng)，能夠可靠確定GIL短路點(diǎn)位置區(qū)間，從而指導(dǎo)檢修和維護(hù)工作。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有工程中存在的以上技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于接地電流的GIL故障定位方法及系統(tǒng)，能夠可靠確定GIL短路點(diǎn)位置區(qū)間，從而指導(dǎo)檢修和維護(hù)工作。

本申請(qǐng)具體采用以下技術(shù)方案：

一種基于接地電流的GIL故障定位方法，其特征在于：通過(guò)故障時(shí)GIL地網(wǎng)中電流的幅值和相位特性，識(shí)別出GIL的短路位置。

一種基于接地電流的GIL故障定位方法，SF6氣體絕緣金屬封閉輸電線路GIL，其殼體通過(guò)支撐架固定在地面上，地下鋪設(shè)接地銅排，GIL殼體和支撐架就近接入銅排地網(wǎng)；其特征在于，所述定位方法包括以下步驟：

步驟1：沿GIL每隔設(shè)定距離設(shè)置一測(cè)點(diǎn)，在每一測(cè)點(diǎn)設(shè)置就地采集裝置用于測(cè)量流過(guò)該測(cè)點(diǎn)處接地銅排的電流即接地電流的幅值和相位；

步驟2：當(dāng)滿足就地采集裝置啟動(dòng)信號(hào)條件時(shí)，則啟動(dòng)步驟1所設(shè)置的各就地采集裝置，就地采集各測(cè)點(diǎn)處的接地電流幅值和相位；

步驟3：判斷沿GIL縱向的單位長(zhǎng)度的銅排電阻和單位長(zhǎng)度的土壤或混凝土電阻的比值，當(dāng)該比值大于預(yù)設(shè)的電阻比例閾值時(shí)，進(jìn)入步驟4，否則進(jìn)入步驟5；