CN102043113A - 一种用于单相接地故障定位系统的定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于单相接地故障定位系统的定位方法，实现了电流信号实时检测、故障快速检测、快速定位、架空线故障捕捉、增加单相接地故障的选线准确率。本发明通过下述技术方案予以实现：一种用于单相接地故障定位系统的定位方法，包括以下步骤：选线步骤，由消弧线圈控制模块选定测试线路，并通过通信接口向主站发送通知报文；下发故障判断指令步骤，主站收到通知报文后，广播下发故障判断指令给指定测试线路的架空线故障报警器；监测步骤；上报故障步骤；故障点判定步骤，主站根据故障报文信息判定故障点；报警步骤，主站发出报警并将故障点信息通知维护人员。

Description

一种用于单相接地故障定位系统的定位方法

技术领域

本发明涉及一种定位方法，尤其涉及一种用于单相接地故障定位系统的定位方法。

技术背景

随着国民经济的快速发展，电力线路的负荷在不断增大，供电半径也随之加大，分支线路也日益增多；城市配电网，由树干外扩散型逐步改造为主干、环网、双环网、联络、开环等运行方式，城市架空线逐渐被供电电缆所取代。

线路结构越来越复杂，一旦发生故障，查找具体故障点就非常困难，少则几小时，多则十几小时，既影响了供电的可靠性，又给人们生产、生活带来很大损失和不便。

在架空线各类故障中，中心点非接地系统单相接地故障是所有故障类型中最难检测和判断的类型；由于运行方式的特殊，在单相接地发生时，相电流不会发生突变，给擅长以单相故障特征检测的故障指示器在故障判断上带来一系列问题；长期以来，这一问题长期捆饶供电部门对故障线路的故障定位和故障检修，影响了安全供电，是电力公司急需解决的安全生产重大技术问题。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供一种用于单相接地故障定位系统的定位方法，实现了电流信号实时检测、故障快速检测、快速定位、架空线故障捕捉、增加单相接地故障的选线准确率。

本发明通过下述技术方案予以实现：

一种用于单相接地故障定位系统的定位方法，其中单相接地故障定位系统包括顺序连接的一组故障报警模块、消弧线圈控制模块和主站；故障报警模块包括一组安装在架空线上的架空线故障报警器；其架空线故障报警器通过无线通讯的方式连接于主站，消弧线圈控制模块包括一个一端通过串联连接的一真空断路器和一并联中电阻接地的电压互感器；其特征在于，其所述方法包括以下步骤：

步骤S1：选线步骤，由消弧线圈控制模块选定测试线路，并通过通信接口向主站发送通知报文；

步骤S2：下发故障判断指令步骤，主站收到通知报文后，广播下发故障判断指令给指定测试线路的架空线故障报警器；

步骤S3：监测步骤，架空线故障报警器在接收到故障判断指令后，持续监测定制电流信号若干分钟，期间消弧线圈控制模块投切并联中电阻；

步骤S4：上报故障步骤，架空线故障报警器检测到若干次消弧线圈控制模块发出的定制电流信号后，向主站上报故障报文信息；

步骤S5：故障点判定步骤，主站根据故障报文信息判定故障点；

步骤S6：报警步骤，主站发出报警并将故障点信息通知维护人员。

由于采用上述技术方案，本发明提供的一种用于单相接地故障定位系统的定位方法具有这样的有益效果：实现了电流信号实时检测、故障快速检测、快速定位、架空线故障捕捉、增加单相接地故障的选线准确率。

附图说明

图1是本发明的一种用于单相接地故障定位系统的定位方法的流程图；

图2是本发明的一种用于单相接地故障定位系统的定位方法可用的单相接地故障定位系统之一的电路结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细描述。本发明适用于多种单相接地故障定位系统，现以如图2所示的一典型单相接地故障定位系统为具体实施方式的基础进一步描述。

请参阅图2，图中示出了本发明的一种用于单相接地故障定位系统的定位方法可用的典型单相接地故障定位系统，包括顺序连接的一组故障报警模块1、消弧线圈控制模块2和主站3，其中：主站3为工作人员的操作控制端，用于故障报警模块1和消弧线圈控制模块2的监控；消弧线圈控制模块2用于产生一组定制电流信号；故障报警模块1用于故障电流监测和定位。其中故障报警模块1包括一组安装在架空线上的架空线故障报警器11，架空线故障报警器11通过无线通讯的方式连接于主站3；消弧线圈控制模块2包括：一个一端与故障报警模块1相连、另一端与主站3相连的消弧线圈控制器21；一个一端与消弧线圈控制器21相连、另一端通过串联连接的一真空断路器28和一并联中电阻29接地的电压互感器22；一个一端与故障报警模块1相连且其中性点通过串联连接的一消弧线圈电感23和一阻尼电阻24接地的变压器27；一并联于该消弧线圈电感23两端且与消弧线圈控制器21相连的负载开关26；一并联于阻尼电阻24两端的保护单元25；其中阻尼电阻24其接地端还连接于消弧线圈控制器21；电压互感器22一端接地。

请参阅图1，图中示出了本发明的一种用于单相接地故障定位系统的定位方法，包括以下步骤：

步骤S1：选线步骤，由消弧线圈控制模块2选定测试线路，并通过通信接口向主站3发送通知报文；

步骤S2：下发故障判断指令步骤，主站3收到通知报文后，广播下发故障判断指令给指定测试线路的架空线故障报警器11；

步骤S3：监测步骤，架空线故障报警器11在接收到故障判断指令后，持续监测定制电流信号15分钟，期间消弧线圈控制模块2投切并联中电阻29；投切次数为6，故障报警器11以捕捉到4次为有效。并联中电阻29投切时长最短时间为100毫秒；

步骤S4：上报故障步骤，架空线故障报警器11接收到4次消弧线圈控制模块2发出的定制电流信号后，向主站3上报故障报文信息；

步骤S5：故障点判定步骤，主站3根据故障报文信息判定故障点；

步骤S6：报警步骤，主站3发出报警并将故障点信息通知维护人员。

动态模拟电网的电压为1kV，系统有6条测试线路，变压器27的中性点可以不接地或经消弧线圈接地，系统的对地电容为39.5uf，每条测试线路都可以模拟接地，变压器27中性点安装电压互感器22，测量中性点电压，变压器27中性点接并联中电阻29，并联中电阻29的投切由真空断路器28控制。

可在每条测试线路的每一相上安装架空线故障报警器11；然后模拟一条架空测试线路接地，在变压器27中性点不接地情况下，投切并联中电阻29，验证架空线故障报警器11是否能够准确报出故障点。

当系统发生接地故障时，模拟故障相可以产生5A以上的故障电流，投切并联中电阻29可以在故障电流的基础上叠加3A的定制电流。该定制电流可以启动架空线故障报警器11动作。投切并联中电阻29时，故障点的电流变化与电压器中性点的电压变化相一致，因此可以用来录波。消弧线圈控制器21控制并联中电阻29的投切，实现故障电流选线，并把选线结果经通讯连接，RS232端口或无线的方式，传给主站3。

并联中电阻29的投切过程：系统发生接地故障t1后投切并联中电阻29，并联中电阻29的投入时间为t2，经过t3时间的延时，连续投切6次并联中电阻29，每一次投入的时间为t4，间隔时间为t5。t1为10秒；t2为300mS；t3为10分钟；t4为100mS；t5为10S。

消弧线圈装置投切并联中电阻29后，会产生一有功分量零序定制电流；该电流会沿接地相与接地点形成回路，接地故障点会在其原负荷电流基础上增加有功分量定制电流，且电流幅值可达3A(动态模拟环境下)；利用架空线故障报警器11检测该电流，并产生故障报警。

架空线故障报警器11故障判断过程：首先由消弧线圈控制模块2完成选线操作；然后消弧线圈控制模块2在投中电阻之前，给主站3发出一投切指令，主站3接收该指令后，根据配网架空线故障报警器11组网规模、数量大小，通知故障区域所有架空线故障报警器11，架空线故障报警器11在接收广播指令后，先将当前负荷电流锁定到存储器，然后将当前负荷电流值加上抗扰动分量，设置成新的门限电流值；在完成设置后，架空线故障报警器11进入增量和定制电流检测状态；故障判断过程结束后，架空线故障报警器11在规定时间内恢复原门限电流设定值。整个故障判断过程结束。

通过该方法，可扩充架空线故障报警器11检测、判断故障的能力，提高配电系统的安全与可靠性，是一种经济、实用的架空线故障定位方法；为配网中心点非接地系统故障检测做出积极贡献。

以上实施方式对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施方式中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于单相接地故障定位系统的定位方法，其中所述单相接地故障定位系统包括顺序连接的一组故障报警模块、消弧线圈控制模块和主站；所述故障报警模块包括一组安装在架空线上的架空线故障报警器；其架空线故障报警器通过无线通讯的方式连接于主站，所述消弧线圈控制模块包括一个一端通过串联连接的一真空断路器和一并联中电阻接地的电压互感器；其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1：选线步骤，由消弧线圈控制模块选定测试线路，并通过通信接口向主站发送通知报文；

步骤S2：下发故障判断指令步骤，主站收到通知报文后，广播下发故障判断指令给指定测试线路的架空线故障报警器；

步骤S3：监测步骤，架空线故障报警器在接收到故障判断指令后，持续监测定制电流信号若干分钟，期间消弧线圈控制模块投切并联中电阻；

步骤S4：上报故障步骤，架空线故障报警器检测到若干次消弧线圈控制模块发出的定制电流信号后，向主站上报故障报文信息；

步骤S5：故障点判定步骤，主站根据故障报文信息判定故障点；

步骤S6：报警步骤，主站发出报警并将故障点信息通知维护人员。

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