[發明專利]一種小電流接地系統故障暫態行波檢測裝置及方法有效

申請號：	201210338313.9	申請日：	2012-09-13
公開（公告）號：	CN102866327A	公開（公告）日：	2013-01-09
發明（設計）人：	扈觀義	申請（專利權）人：	山西省電力公司大同供電分公司;國家電網公司
主分類號：	G01R31/08	分類號：	G01R31/08
代理公司：	北京三友知識產權代理有限公司 11127	代理人：	郭智
地址：	037008 ***	國省代碼：	山西;14
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種電流接地系統故障行波檢測裝置方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及小電流接地系統故障檢測，特別涉及一種小電流接地系統故障暫態行波檢測裝置及方法。

背景技術

目前，國內外配電系統的中性點大多采用非有效接地方式，這樣的配電系統習慣上被稱為小電流接地系統。該系統最大的優點是發生單相接地故障時，并不破壞系統線電壓的對稱性，系統可繼續運行1h~2h，運行人員務必在規定時間內判定出故障線路使之與系統隔離，以防止故障的進一步擴大。

但小電流接地系統中的接地故障如果長時間存在，故障電弧可能燒壞故障點，引起短路故障，造成事故擴大。對于電纜網絡，尤其如此。由于非故障線路對地電壓升高了√3倍（穩態），如果伴隨有電弧現象則可能使非故障線路的最高暫態電壓達到相電壓的3倍左右，增加了對線路絕緣性能的要求，容易發生非故障相對地閃絡；特別在接地故障時又發生另外一點故障，容易造成兩相接地短路，這就嚴重威脅到系統安全運行。因此應及時找到故障線路予以切除，避免進一步故障造成的更大的危害，增加供電的可靠性，是十分必要并有現實意義的。

目前，對于小電流接地系統故障行波檢測來說，中性點非有效接地系統接地選線總結起來主要包括：拉路法和注入信號法。

拉路法：當發生接地時，運行人員通過逐條線路拉合閘的辦法尋找接地電路。該方法是一種古老的人工方法，但目前的實際運行中仍常被采用。拉路法由于無選擇性拉閘，必然造成電流、電壓沖擊，縮短了斷路器的使用壽命，增加了對線路絕緣性能的要求，容易使故障加劇，進而損壞電力設備，破壞系統安全運行，此外還造成非故障線的計劃外停電，降低了供電可靠性。

注入信號法：利用單相接地時原邊被短接、暫時處于不工作狀態的故障相PT向接地線路注入一個特定的電流信號（不同于故障時線路中已有的信號特征），由于注入的信號會沿著接地線路經接地點注入大地，用信號尋跡原理即可實現選線。注入信號法的注入信號強弱受PT或消弧線圈容量限制，當注入信號功率不夠大時，高壓側所測到的信號較弱，難以準確選線；接地電阻較大時，線路上分布電容會對注入的信號分流，給選線和定點帶來干擾；如果接地點存在電弧現象，注入的信號在線路中將不連續且會破壞信號特征，無論是電纜線路、架空線路在定點時線路中的信號都不易被識別。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題，提出一種小電流接地系統故障暫態行波檢測裝置，使得快速選出故障線路。

為實現上述目的，本發明提供了一種小電流接地系統故障暫態行波檢測裝置，包括：

工頻啟動元件，用于向高速采樣單元、中央處理器和工頻采樣單元提供工頻啟動信號；

工頻采樣單元，用于收到工頻啟動信號時對工頻零序電壓故障分量進行采樣，收到暫態行波啟動信號時，將采樣到的工頻信息傳輸至高速采樣單元和中央處理單元；否則，僅向中央處理單元傳送采樣到的工頻零序電壓故障分量；

高速采樣單元，用于對每條線路上的暫態行波電流信號進行采樣，收到工頻啟動信號時，則故障發生，根據工頻零序電壓故障分量和暫態行波電流信號對相應線路上的電流行波進行小波變換，并傳至中央處理單元；

中央處理單元，用于轉發工頻啟動信號，并且若同時收到工頻啟動信號和暫態行波啟動信號，接收各個線路上的高速采樣單元計算獲得的結果，根據該結果查找故障線路；否則，根據穩態故障分量查找故障線路。

可選地，在本發明一實施例中，還包括與所述中央處理單元相連接的故障顯示單元。

可選地，在本發明一實施例中，所述中央處理單元為通用處理器。

可選地，在本發明一實施例中，所述高速采樣器為數字信號處理器，或專用集成電路ASIC，或現場可編程門陳列FPGA。

可選地，在本發明一實施例中，所述工頻采樣單元為數字信號處理器，或專用集成電路ASIC，或現場可編程門陳列FPGA。

可選地，在本發明一實施例中，所述故障顯示單元包括液晶顯示屏、指示燈和蜂鳴器。