[發明專利]一種配電線路單相接地故障區段定位方法

在審

• 申請號: 201910856935.2
• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN110542823A
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 李穎;劉凌
• 申請（專利權）人: 山東職業學院
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/08
• 代理公司: 11335 北京匯信合知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐榮榮<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種配電線路單相接地故障區段定位方法，包括配電自動化主站系統、單相接地故障選線裝置、饋線終端FTU和通信系統；所述配電主站通過通信系統與單相接地故障選線裝置、饋線終端FTU連接，進行信息交換；本發明能夠有效解決克服單相接地故障時零序電流工頻信號小，單相接地故障區段定位靈敏度低的問題；本發明采用零序電流的高頻分量（500~3000Hz）作為故障的檢測的依據，進行故障檢測，提出了利用主振蕩頻率的相位比對進行區段定位的方法；該方法對傳統故障定位方法的繼承與改進，提高了故障檢測的可靠性和靈敏性。

技術領域

本發明涉及電力自動化技術領域，具體為一種配電線路單相接地故障區段定位方法，適用于中性點不接地的中壓配電線路（饋線）發生單相接地故障后，實現故障區段的自動定位。

背景技術

目前，中壓配電網一般采用中性點不接地或者經消弧線圈接地的運行方式，發生單相接地故障時，故障電流比較小。變電站的單相接地故障選線裝置可以正確地選出故障線路。由于單相接地故障的零序電流工頻分量比較小，配電終端對于單相接地故障的檢測和定位效果都不夠好。

配電線路發生單相接地故障時，零序電流的工頻分量比較小，但高頻分量（500~3000Hz）比較大，幅值可以達到20A以上，可以作為故障檢測分量。故障點上游檢測到的零序電流的方向是流入母線，故障點下游檢測到的零序電流的方向是流出母線。利用這一特點，可以采用零序電流波形比對的方法進行故障區段的判斷。但由于零序電流包含的頻率分量比較豐富，波形比對的方法有時會失效。

因此提高了故障檢測的可靠性和靈敏性是現階段需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是為了克服單相接地故障時零序電流工頻信號小，單相接地故障區段定位靈敏度低的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種配電線路單相接地故障區段定位方法，其特征在于，包括配電自動化主站系統、單相接地故障選線裝置、饋線終端FTU和通信系統；所述配電主站通過通信系統與單相接地故障選線裝置、饋線終端FTU連接，進行信息交換；

發生單相接地故障時，變電站的選線裝置完成選線功能，選出故障線路，上報配電自動化主站系統，配電自動化主站系統啟動故障定位算法，然后通過以下步驟，進行故障區段定位：

1）配電自動化主站系統根據選線裝置的選線結果，判斷出故障線路；配電自動化主站系統對故障線路出口處的零序電流波形數據進行頻率變換，選取幅值最大的頻率為主振蕩頻率f，提取主振蕩頻率的故障時刻的相位記為φ0；

2）配電自動化主站系統根據配電線路的拓撲關系，根據距離變電站的遠近依次對各個FTU采集的故障零序電流波形數據進行頻率變換，提取第n個FTU檢測到主振蕩頻率f的故障時刻的相位值φn；

3）若|φ0 -φn|<120°,則故障區段在該FTU下方，繼續查找；若|φ0 -φn|>120°,則故障在該FTU上方，停止查找，確定故障區段在第n個FTU與n-1個FTU之間；

4）若直到最末端的FTU都沒有出現若|φ0 -φn|>120°，則認為故障區段在第n個FTU之后，即線路末端。

作為優選，所述配電自動化主站系統用于收集變電站選線裝置的故障信息、線路上各饋線終端FTU的故障信息，根據所收集到的故障電流信息進行分析，確定故障區段；

作為優選，所述單相接地故障選線裝置用于采集變電站中壓配電線路出口斷路器的零序電流信息，進行單相接地故障選線，并上報配電主站系統。

作為優選，所述饋線終端FTU包括線路上開關FTU，用于采集各開關的故障信息并上報配電主站系統。

作為優選，所述通信系統為配電主站、單相接地故障選線裝置與各饋線終端FTU進行通信提供通道。