[發明專利]基于三相四線制IT系統的故障監測選線定位裝置及方法

在審

• 申請號: 202010100925.9
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111198335A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 段義隆;李勇;曹一家;王紹陽;陳春
• 申請（專利權）人: 湖南世優電力科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R31/08
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 陳偉

1.一種基于三相四線制IT系統的故障監測選線定位裝置，其特征在于：包括配電網、隔離變壓器、負載支路、電壓信號發生器、電流信號發生器、支路電流傳感器、漏感電流傳感器和監測模塊，其中配電網經過隔離變壓器后將線路進行改進構造成三相四線制IT系統，三相四線制IT系統是在傳統三相三線制IT系統的基礎上配出中性線構成的，即將配電網線路連接至隔離變壓器一次側，隔離變壓器二次側配出中性線連接負載支路；電壓信號發生器安裝在隔離變壓器二次側，且其輸出端連接至中性線和三條相線；每條負載支路上均設置一個支路電流傳感器；每條負載支路中，每條相線與負載之間均設置有電流信號發生器，每條相線與中性線組合懸掛一個漏感電流傳感器；電壓信號發生器、電流信號發生器、支路電流傳感器、漏感電流傳感器均連接監測模塊。

2.一種根據權利要求1所述的故障監測選線定位裝置的基于三相四線制IT系統的故障監測選線定位方法，包括以下步驟：

步驟一：采用交流式單頻注入法，首先監測模塊通過電壓信號發生器向系統注入一個特征頻率電壓U_f；

步驟二：通過支路電流互感器檢測各負載支路在特征頻率電壓作用下的電流I_f；

步驟三：利用步驟一的特征頻率電壓U_f和步驟二的電流I_f進行運算得出支路阻抗Z：

其中，U_f為頻率為f的特征頻率電壓，為U_f的導數，I_f為特征頻率電壓U_f作用下的電流，為I_f的導數，C為支路的對地電容，ω為頻率為f的特征電壓角頻率，Z為根據特征頻率電壓計算得到的故障線路阻抗，R為支路的接地阻抗；

步驟四：將Z的實、虛部的數值分別與公式(2)、(3)對應，聯立方程組即可計算得到支路的接地阻抗R和對地電容C；

步驟五：根據接地阻抗值的大小與限定值進行比較，若接地阻抗值小于限定值，則判定此支路發生絕緣故障；

步驟六：監測模塊通過電流信號發生器向故障支路注入特征頻率電流；

步驟七：通過漏感電流傳感器檢測故障支路各相線上是否存在特征頻率電流，從而對故障支路中故障的位置進行定位。

3.根據權利要求2所述的基于三相四線制IT系統的故障監測選線定位方法，其特征在于，所述步驟七中，對故障支路中故障的位置進行定位的過程為：若某一相線上存在特征頻率電流，則此相線產生接地故障，若三個相線上均不存在特征頻率電流，則故障支路上的零線發生接地故障。