CN101252276A - 小电流系统单相接地故障选线的一种方法 - Google Patents

Abstract

在电力系统小电流的配电网中，输电线路的单相接地故障支路选线。直流系统中的故障支路选线，一直是困扰电力系统快速判断，及处理故障的难题，而又是老问题。本发明小电流系统单相接地故障选线的一种方法，它本质是人为构成故障点与系统电流的环路，而又通过控制，电流环路元件的导通时间、电流幅值，保证能在设备安全、继电保护不误动条件下，来增加故障支路有效信号强度，并可产生支路的暂态信号等。使采集数据的后期分析变得简单和准确。而寻找各种单相故障回路的公共点放置又能使控元件能使元件用量最少。这一故障选线方法。是一种简单、有效的并能快速检测出故障支路而提供了主动和积极的方法。具有广泛的推广价值，其应用后必将产生巨大的社会效益和经济效益。

Description

小电流系统单相接地故障选线的一种方法 技术领域本发明涉及电力系统中的小电流系统单相接地故障选线以及电力系统中的 直流系统故障支路的选线的两个技术领域。这一故障选线方法，是一种简单、 有效的并能快速检测出故障支路。它是主动和积极的方法。背景技术目前，电力系统小电流系统单相接地故障选线和电力系统中的直流系统绝 缘下降故障支路的选线准确率， 一直是困扰电力系统快速判断并及处理故障的 难题，而又是老问题.其方法都是在小电流的电力系统配电网或直流系统绝缘 下降故障支路中某支路出现单相接地故障时，并根据已有的信号进行采集并用 不同的数据处理方法来判断出故障支路，因是小电流系统其信号以容性电流为 主，并随配电网的结构的变化会进一步加大选线的错误判别。本发明的目的是提供一种能改变目前电力系统小电流单相接地故障支路选 线或直流系统某支路出现单相绝缘下降的故障时，准确地选出故障线路的方法, 它解决了以往误判率高的现象。发明内容实现本发明目的主要技术方案是："小电流系统单相接地故障的一种选线方 法"时，它本质是人为构成故障点与系统的较大的电流环路，而又通过控制， 构成的电流环路元件的导通时间、电流幅值，保证能在设备安全、继电保护不 误动条件下，来增加故障支路有效信号强度，并可产生支路的暂态信号等。.使 采集数据的后期分析变得简单和准确。而寻找各种单相接地故障回路的公共点 放置又能使控元件能使元件用量最少。它是一种简单、有效的并能快速检测出故障支路，而提供了主动和积极的 方法。在小电流的电力系统配电网中，该测量装置主要元件应包括有：母线连 接有出线的输电线路上或互感器上安装的交流电流传感器⑤、电子开关①、电 抗器④、电流采样电阻③及保险元件②串联起来，构成电流的通路它一端接大 地，另一端接线连到变压器中心点上。通过由电子开关①瞬间导通使得故障点 与变压器中心点构成瞬间电流回路。其中电抗器④是用于限制短路电流，作用的是由 z-r+j"L可知，改变"即改变了z值，使之限制短路电流，其中r是未知量，由于输电线路单相接地故障点及接地电阻的不同，所以不能简单把电阻代替电抗器使用.上面所叙述的单相接地故障支路选线方法的结果：1.可诱发输电线路故障的暂态信号；2.从本质上增加了单相接地故障支路有效信号 强度；3.根据电流相位，控制开关导通时间，能改变流经串联的电流采样电阻 ③和电流互感器⑤上电流最大及最小值产生；4.控制开关的导通时间，能改变 流经串联L④上的Z值，在没有单相接地故障的输电线路上，如有两次不同的 开关时间，会产生不同的电抗，而电流互感器⑤上电流采样值并不会有明显的 大小变化：5.降低了输电线路上或互感器⑤上的交流电流传感器的测量精度要 求及线路对地电容的影响；6.可提供输电线路上电流传感器⑤故障相的测量数 据和串联电阻③上的采样的三相数据，配合进行分析；7.装置⑥控制开关的导 通时间，也会产生不同的测量信号。以上所叙述的在小电流的电力系统配电网中，从根本上改变了小信号在大 干扰条件下的数据的有效采集方法.可把不易获得的暂态信号，及有效信号， 人为地产生。保险元件②起安全作用，⑥检测及控制装置，⑦为单相故障点。在电力系统中的直流系统的应用，该测量装置(D主要元件应包括有：在直 流母线连接的直流出线上安装有直流电流传感器、电子开关、电抗器（或电阻)、 串联起来构成较大些电流的通路，其中一端接地，另一端接到可切换的直流系 统的正、负母线上。以上由电子开关控制开关①的时间及线路电流震荡时间要小于继电保护的 速断动作时间.通过电流采样电阻③的测量能控制电流幅值，要小于继电保护 的动作电流和设备安全。在小电流的电力系统配电网中，输电线路故障点⑦测 距，同样可以提供有效分析数据。 以上的测量：1.没有改变电力系统的接线方式；2. 没有往系统里注入任何信号；3. 控制开关使时间及电流幅值，小于设备安全及继电保护的动 作时间及动作电流。应用实例1)小电流系统单相接地故障的选线应用：电抗器④I^4H， Xl=1256，限 流电阻③二1Q/20W ，电子开关①选2只6500V100A快速晶闸管串联。应用在 10.5kv小电流系统故障支路的选线。这时故障支路有效电流小于8，3A,峰值电 流小于11.7A可控。电子开关导通时间小于10ms，其原理图如说明书附图l。2)直流系统支路绝缘下降的故障选线应用：限流电阻③：40kO/20W ，电 子开关①选西门子bsm25gall20dn2,为1200v、 25A。应用在直流220v系统中 的故障支路的选线。这时故障支路电流小于5.5mA。电子开关导通时间小于 10ms，其原理图如说明书附图2。

Claims (7)

1、本发明称″小电流系统单相接地故障选线的一种方法″(以下称选线方法)，它本质是人为构成故障点与系统的电流环路。通过控制使构成的电流环路元件的导通时间、电流幅值，能在保证设备安全、继电保护不误动条件下，来增加故障支路有效信号强度。使采集数据的后期分析变得简单和准确。而寻找各种单相故障回路的公共点放置元件能使控元件能使元件用量最少。 它是一种简单、有效并能快速检测出故障支路而提供了主动和积极的方法。

2、 根据权利要求1所述的选线方法，其特征在于所述控制时间的元件，在 能满足电压、电流、时间条件要求的电子开关元件①构成。

3、 根据权利要求1所述的选线方法，其特征在于所述的控制电流幅值可由 开关元件①、电抗器④、采样电阻③构成。

4、 根据权利要求1所述的选线方法，其特征在于所述如在直流系统中的应 用，其中电抗器也可由一个或一个以上的电阻构成，限流电抗器不使用，同样 可达到其目的。

5、 根据权利要求1所述的选线方法，其特征在于所述的寻找各种单相故障 回路的公共点来放置可控元件，能使元件用量最少，不是必要条件，但这样成 本低。

6、 根据权利要求1所述的选线方法，其特征在于所述的开关可根据电流的 相位，改变开关的导通时间、次数，对电流进行采集，以提供有效分析数据。

7、 根据权利要求1所述的选线方法，其特征在于所述的小电流系统中，可 在线路一端，也可在双端进行检测，配合进行分析。