[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

本發明公開了一種基于三相四線制IT系統的故障監測選線定位方法，包括以下步驟：向系統注入一個特征頻率電壓；檢測支路在特征頻率電壓作用下的電流；計算得出支路阻抗；根據支路阻抗的計算結果判斷故障所在支路；向故障支路注入特征頻率電流；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。本發明通過聯立故障線路的特征阻抗實、虛部表達式，實現對絕緣支路阻抗的精確測量，從而準確判斷故障所在支路，然后利用特征電流與漏感電流器相結合，在已有故障支路檢測的前提下對配電故障線路進行定位，能夠快速準確檢測故障，減少了故障查找工序，降低了故障處理時間，降低了電力用戶的風險。

技術領域

本發明涉及配電網故障檢測領域，特別涉及一種基于三相四線制IT系統的故障監測選線定位裝置及方法。

背景技術

當前，我國配電網系統中用戶端電網普遍采用的是380/220V中性點接地系統。在該連接方式下，大地與電網直接相連，若此時相線線路某處出現絕緣損壞或相關導線裸露觸及人、設備時，將會產生很大的短路電流，形成弧光，嚴重的可能還會引發設備損壞、用戶停電甚至造成火災、燒傷事故。而且由于我國過去一段時間內低壓電氣用電設計規范接地保護方式不明確，導致某些地區存在接地與接零混合使用的情況，供配電系統存在的隱患較大。

為了改善上面中性點直接接地方式存在的弊端，有人提出了采用中性點不接地的低壓配電網系統，也就是IT系統。通過相關調查了解，在低壓電網的運行過程中發生觸電死亡現象多為單相觸電，而采用中性點不接地系統后，電網相線和大地之間將通過線路絕緣電阻和對地電容形成回路，若發生人身單相觸電，流經人體的電流受到人體阻抗和線路阻抗的雙重限制后會大幅減小，觸電風險將大大降低。同時，配電變壓器低壓側的三條相線以及中性線上加裝避雷裝置，可以有效避免雷電正、逆變換過程中的過電壓，保護配電設備。并且通過在浙江、福建等地的農村低壓電網采用中性點不接地方式，其相關運行數據也很好的驗證了上面的結論。此外，居民低壓配電網采用中性點不接地方式后還能夠防止用戶采用“一線一地”方式進行照明、捕魚等私接電網的行為，減少配電網安全穩定運行期間的隱患。

目前，我國現有民用生活設備大多采用的是220V的相電壓，為了更好地滿足相關需求，故采用三相四線制IT系統實現中性點不接地的條件。三相四線制IT系統連接方案主要是將原有的配電系統通過一個隔離變壓器，在變壓器的低壓側配出中性線，該中性線作為三條相線共用的零線但不與大地連接。雖然三相四線制IT系統能夠很好的實現上述功能，但其也存在著一定的缺陷，在該系統中相線的對地電壓與線路的絕緣阻抗有關，若在其中某條相線的絕緣阻抗極低或相線觸地情況下有人接觸到其余的相線，則此時其身體將承受到380V電壓的危害。另外，由于三相四線制IT系統本身的特性，在其中性線接地后其電力參數一般不會出現明顯變化，若此時出現人員誤觸某條相線或相線接地，其造成的后果也將是十分嚴重的。

通過相關數據查驗與統計，表明在配電網中出現相線接地后，人體觸及另外相線的概率是極低的，而且三相四線制IT系統的中性線接地后相關的電力設備人能夠正常工作，但是為了保障電力用戶的人身絕對安全，必須對三相四線制IT系統進行在線的絕緣監測，以實現系統故障后的快速切斷與電力恢復。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種結構簡單的基于三相四線制IT系統的故障監測選線定位裝置，并提供一種算法簡單、定位準確的基于三相四線制IT系統的故障監測選線定位方法。