CN102879711A - 一种配电网故障快速定位监测方法 - Google Patents

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周同梅
王章杰
范炜豪
薛霜
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Xuzhou Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Xuzhou Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种配电网故障快速定位监测方法,涉及一种配电网故障监测装置。该方法采用如下监测装置,该监测装置有一DSP,分别与DSP连接的采集模块、调试MMI接口和通信模块;所述的采集模块包括8路模拟量通道和8路状态量预留口采集转换电路,分别与8路模拟量通道和8路状态量预留口连接的采集转换电路,8路模拟量通道连接TV、TA,从TV、TA上连续采集三相电压、三相电流、零序电压、零序电流经过DSP计算,实现测量、接地故障的判别、短路故障的判别和断线故障的判别故障判别。优点:实现接地故障、短路故障、断线故障的判别与快速定位,故障处置与分析,且不受中性点接地方式的影响。

Description

一种配电网故障快速定位监测方法
技术领域
   本发明涉及一种配电网故障监测装置,具体是一种配电网故障快速定位监测方法。
背景技术
    我国中低压配电网大多采用中性点非有效接地运行方式,传统的配电网故障定位技术主要定位于解决单相接地故障类型。虽然规程规定单相接地故障发生后系统可继续运行2h,但由于单相接地故障可进一步发展成为两点或多点故障,从而引起故障跳闸停电等事故。现有的定位原理和方案主要分为三类:一类是以在线路端点处测量故障距离为目的的故障测距法;一类是故障发生后通过向系统注入特定信号实现寻迹的信号注入法;还有一类是根据故障点前后故障信息的不同确定故障区段的户外故障点探测法。测距法和信号注入法往往在实际过程中不仅实施比较困难,关键技术部分问题考虑不足,而且抗干扰能力较差,实用性不强,普遍不为采用。主要的还以户外故障点探测法为主,而传统的户外故障点探测一般利用线路故障指示器实现故障点的分段定位,出现故障时,一般需要人工沿线查找,确定故障区段,自动化程度不高。
发明内容    
   针对上述现有技术存在的问题,本发明提供一种配电网故障快速定位监测方法;可实现接地故障、短路故障、断线故障的判别与快速定位,故障处置与分析,且不受中性点接地方式的影响。
 本发明是以如下技术方案实现的:一种配电网故障快速定位监测方法该方法采用如下监测装置,所述的监测装置有一DSP,分别与DSP连接的采集模块、调试MMI接口和通信模块;所述的采集模块包括8路模拟量通道和8路状态量预留口采集转换电路,分别与8路模拟量通道和8路状态量预留口连接的采集转换电路,8路模拟量通道连接TV、TA,从TV、TA上连续采集三相电压、三相电流、零序电压、零序电流经过DSP计算,实现测量、故障判别,具体如下:
接地故障的判别:采用全电流法进行单相接地故障的判别,当系统发生单相接地故障时,故障点前零序电压和零序电流之间的夹角位于非第一象限,而故障点后零序电压和零序电流之间的夹角位于第一象限,以此区分系统是否发生单相接地故障;
短路故障的判别:采用过流速断法来判断短路故障的发生,通过判断线上电流是否大于整定值来判断系统是否发生短路故障,当发生短路故障时,线上的电流大于整定值;
断线故障的判别:采用有压无流来判断线路是否发生断线故障,当线路发生断线故障时,故障点前线路表现为电压值正常,没有电流输出;而故障点后线路电压电流都没有输出。
本发明的有益效果是:实现接地故障、短路故障(两相或三相)、断线故障(一相、两相或三相)的判别与快速定位,且不受中性点接地方式的影响;测量并显示电网各点(已安装故障定位监测装置)三相电压、三相电流数值,可查询历史数据,报表导出。
附图说明   
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
图1是故障定位监测终端结构图;
图2是接地故障判别逻辑图;
图3是短路故障判别逻辑图;
图4是断线故障判别逻辑图。
具体实施方式   
如图1所示,配电网故障快速定位监测方法有一采集模块,采集模块将从TA、TV上采集的8路信号,通过核心处理模块的处理后将三相电流、零序电压、零序电流信号的有效值通过通信模块完成上传或下传。电源模块采用电压互感器+蓄电池的供电方式保证终端装置的用电需求。
如图2所示,接地故障的判别:采用全电流法进行单相接地故障的判别,当系统发生单相接地故障时,故障点前零序电压和零序电流之间的夹角位于非第一象限,而故障点后零序电压和零序电流之间的夹角位于第一象限,以此区分系统是否发生单相接地故障。全电流故障定位原理适用于中性点的各种接地方式,根据零序电压与零序电流的相位即可判断是否发生接地故障。Tset1,Tset2:延时时间设定值;                                                
Figure 2012103753193100002DEST_PATH_IMAGE001
:零序电压定值;
Figure 887477DEST_PATH_IMAGE002
:零序电压与零序电流的夹角,
Figure 2012103753193100002DEST_PATH_IMAGE003
:最大最小角度设定值 。
如图3所示,短路故障的判别:采用过流速断法来判断短路故障的发生,通过判断线上电流是否大于整定值来判断系统是否发生短路故障,当发生短路故障时,线上的电流大于整定值。该方法与变电站微机保护装置的故障检测原理一致,不论是两相接地短路(电流缓慢增大),还是过流故障(速断、过流定值整定很小),只要变电站出口跳闸,定位终端就能检测到故障信息,是目前可靠性和准确性较高的判据。可以检测三相短路、两相短路和两相接地短路。
Figure 148694DEST_PATH_IMAGE004
:电流设定值;
Figure 2012103753193100002DEST_PATH_IMAGE005
:延时设定值。
如图4所示,断线故障的判别:采用有压无流来判断线路是否发生断线故障,当线路发生断线故障时,故障点前线路表现为电压值基本维持正常,几乎没有电流输出;而故障点后线路电压电流都没有输出。通过故障点前后的区别即可判断断线故障是否发生。可以检测三相断线、两相断线和单项断线。
Figure 443671DEST_PATH_IMAGE004
:电流设定值;
Figure 312401DEST_PATH_IMAGE006
:电压设定值;:延时时间设定值。
本发明采用先进的SCADA系统,计算机技术、DSP技术、无线通讯技术,主要针对多支路中低压电网而设计的故障监测、故障快速定位从而达到快速抢修。
1.充分发挥了DSP的数据处理能力,设计对采集量进行全数字化处理,经计算后作为故障判据。通过数字化处理有效的对各互感器误差进行补偿,减小前向通道误差。
2.接地故障判断采用全电流法,无需区分中性点不接地方式和中性点经消弧线圈接地方式,即可实现接地故障判断。
3.系统采用GPRS通讯方式,保证远距离通信的实时性和准确性。
4.总站采用网络式管理,利用友好的Web网页显示监测和管理界面,用户可根据权限等级执行不同操作,实现网络化的人机交互。
5.系统内置科学化、标准化的抢修流程,并与抢修人员和物资数据库链接,实现人员与物资管理的最优化控制,达到故障快速抢修的目的。

Claims (1)

1.一种配电网故障快速定位监测方法,其特征在于:该方法采用如下监测装置,所述的监测装置有一DSP,分别与DSP连接的采集模块、调试MMI接口和通信模块;所述的采集模块包括8路模拟量通道和8路状态量预留口采集转换电路,分别与8路模拟量通道和8路状态量预留口连接的采集转换电路,8路模拟量通道连接TV、TA,从TV、TA上连续采集三相电压、三相电流、零序电压、零序电流经过DSP计算,实现测量、故障判别,具体如下:
接地故障的判别:采用全电流法进行单相接地故障的判别,当系统发生单相接地故障时,故障点前零序电压和零序电流之间的夹角位于非第一象限,而故障点后零序电压和零序电流之间的夹角位于第一象限,以此区分系统是否发生单相接地故障;
短路故障的判别:采用过流速断法来判断短路故障的发生,通过判断线上电流是否大于整定值来判断系统是否发生短路故障,当发生短路故障时,线上的电流大于整定值;
断线故障的判别:采用有压无流来判断线路是否发生断线故障,当线路发生断线故障时,故障点前线路表现为电压值正常,没有电流输出;而故障点后线路电压电流都没有输出。
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