CN104391223A - 架空线路小电流接地系统单相故障判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种架空线路小电流接地系统单相故障判断方法，在架空线路同一地点的A、B、C三相上，分别安装一故障指示器，每只故障指示器与另外两只故障指示器通过无线通信模块无线通信；每只故障指示器检测所在相的电流电压信息，并判定本相是否发生小电流接地故障；当判定本相发生小电流接地故障时，则通过无线通信模块获取另外两只故障指示器所在相的电压信息；判断另外两相的电压是否比正常值升高，若升高，则判定本相发生真正小电流接地故障，通过通信模块向通信终端发送本相小电流接地故障信息；否则不发送小电流接地故障信息。

Description

架空线路小电流接地系统单相故障判断方法

技术领域

本发明涉及架空输电线路故障检测领域，具体涉及一种架空线路小电流接地系统单相故障的检测、判断和定位方法。

背景技术

中压配电网广泛采用中性点非有效接地运行方式，发生接地故障的概率很高，尤其是架空线路，经常受到接地故障的影响。当系统发生单相接地后，接地电流很小，仅为几安到几十安，并不中断系统的供电，但由于有接地故障的存在，造成线路的隐性故障，严重影响正常的电力输送和电网安全。因此及时检测及定位架空线路小电流接地系统单相故障十分重要。

电力系统通常采用故障指示器实现架空线路接地故障检测。传统故障指示器内设有故障检测电路、故障判断电路，以及故障显示装置，故障检测电路监测线路的电流电压值，输送到故障判断电路，故障判断电路内预设有线路故障阈值，当检测数据达到或超过设定故障阈值时，触发故障显示装置，通过翻盘或发光灯方式显示线路故障。随着通信技术的发展，故障指示器还具有了通信功能，是在传统的故障指示器基础上，内部还设有通信模块，故障指示器再配合一通信终端，共同组成故障检测装置，当检测到线路故障时，故障指示器除通过传统方式显示外，还由通信模块将故障信息发送到通信终端。如中国专利申请号201120127223.6、名称为“一种电力线路故障信息显示及远传装置”的实用新型专利提供的就是这样一种线路故障检测装置，其包括故障指示器和通信终端，通信终端可通过GPRS通信将故障信息传送到远程监控主站，实现远程监控。上述故障检测装置在具体使用时，一般是在架空线路同一地点的A、B、C三相上分别安装一故障指示器，每个故障指示器通过无线通信模块与通信终端通信，通信终端安装在电力塔架上。故障指示器与通信终端采用433MHZ的短距离无线通信方式；通信终端与远程监控主站之间通过GPRS通信。当A、B、C三相上某个故障指示器检测到线路故障信息时，便将故障信息发送到通信终端，由通信终端上报监控主站。

但上述架空线路故障指示器在检测单相接地时，经常出现误报故障的现象。其原因在于，小电流接地系统中单相故障具有三相特征：故障相电压降低，非故障相电压升高。如果满足上述特征，则为真正单相接地故障，否则为非真正单相接地故障。因此确定是否发生单相接地故障，需要将三相信息综合判断。目前基于故障指示器检测单相接地故障的方法有有源法和无源法，无源法有五次谐波法、电容电流脉冲幅值法、首半波法等，有源法包括信号注入法等，但是各种判断方法均只针对故障相进行检测和判断，并没有结合非故障相，不能区分真正单相接地故障和非真正单相接地故障，因而误报率较高。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种架空线路小电流接地系统单相故障判断方法，根据小电流接地系统中单相故障的三相特征，不仅针对故障相进行检测和判断，同时结合非故障相进行检测和判断，以提高故障检测和上报的准确率。

本发明的技术方案如下：

一种架空线路小电流接地系统单相故障判断方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)在架空线路同一地点的A、B、C三相上，分别安装一故障指示器，在靠近故障指示器的电力塔架上安装通信终端，所述通信终端及每只故障指示器内设无线通信模块，每只故障指示器与另外两只故障指示器及通信终端之间通过无线通信模块无线通信；

(2)每只故障指示器检测所在相的电流电压信息，并判定本相是否发生小电流接地故障；当判定本相发生小电流接地故障时，则通过无线通信模块获取另外两只故障指示器所在相的电压信息；

(3)判断另外两相的电压是否比正常值升高，若升高，则判定本相发生真正小电流接地故障，通过通信模块向通信终端发送本相小电流接地故障信息；否则判定为非真正小电流接地故障，不向通信终端发送小电流接地故障信息；

(4)通信终端将接受到的小电流接地故障信息发送到远程控制中心。

进一步，上述方法的步骤(2)中，故障指示器判断所在相发生小电流接地故障的依据是，所在相接地电流大于30A，对地电压降低30％以上，且所在线路有电。

进一步，上述方法的步骤(3)中，若发现另外两相的电压均升高至正常值的倍以上，则判定本相发生真正接地故障，否则判定为非真正小电流接地故障。

本发明采用故障指示器单只检测、组内分析的方式判断线路单相接地故障，每只故障指示器先用无源法判断出单相故障，再结合非故障相进行综合判断，看是否满足小电流接地系统中单相故障的三相特征：故障相电压降低，非故障相电压升高，如果满足，则判定为真正单相接地故障，向通信终端发送小电流接地故障信息，否则，就判定为非真正单相接地故障，不向通信终端发送接地故障信息。采用这样的方案可极大地提高接地故障判断准确度，避免误报故障。

附图说明

图1是本发明的小电流接地故障信息判断及发送逻辑图；

图2是故障指示器根据本相电流电压信息判断接地故障流程图；

图3是故障指示器进一步根据非故障相电压判断接地故障流程图。

具体实施方式

小电流接地系统中，变压器高压侧中性点是不接地的，本发明具体实施时，检测单相接地故障时，由三相的三只指示器组成一组共同配合监测。在安装现场，在架空线路同一地点的A、B、C三相上，分别安装一故障指示器，在靠近故障指示器的电力塔架上安装通信终端，所述通信终端及每只故障指示器内设无线通信模块，每只故障指示器与另外两只故障指示器及通信终端之间通过无线通信模块无线通信。三只故障指示器的ID分别设置在组内的每只指示器内部，便于每只故障指示器识别另外两只故障指示器发来的信息。

图1、图2、图3均是以A相发生接地故障为例进行判断。判断其它两相的方法及流程与判断A相相同。

如图1所示，本发明3只故障指示器组成一组，分别对A、B、C三相的电流电压信息进行AD采样检测。当A相故障指示器根据本相的电流电压信息，发现小电流接地故障时，A相故障指示器先不向通信终端发送本相接地故障信息，而是先通过无线通信模块获取B相和C相的电压信息，并将获取的B相和C相现在电压值与正常的电压值进行比较，若发现B相和C相的现电压值均比正常值高，则判定A相发生真正接地故障，此时A相故障指示器才向通信终端发出A相接地故障信息。通信终端通过GMS或GPRS等方式将A相接地故障信息发送到远程控制中心。若发现B相或C相的现电压值未升高，则判定A相为非真正接地故障，A相指示器不向通信终端发送故障信息。

如图2所示，A相故障指示器根据本相电流电压信息判定发生接地故障的依据及判断流程是：A相接地电流大于30A，对地电压降低30％以上，且A相线路有电。符合上述特征，则A相故障指示器进一步通过无线通信模块获取B相和C相的电压信息。

如图3所示，A相故障指示器获取B相和C相的电压信息后，判断B相和C相的电压是否比正常值升高，若升高，则判定A相发生真正小电流接地故障。A相故障指示器通过通信模块向通信终端发送A相小电流接地故障信息；否则判定为非真正小电流接地故障，不向通信终端发送小电流接地故障信息。

根据发生单相小电流接地故障时，故障相电压降低，非故障相电压升高的理论，非故障相的电压通常升高为正常值的倍以上。因此，图3所示的流程中，当发现B相和C相的电压比正常值升高时，可进一步判断B相和C相的现电压值是否为正常值的倍以上。若是，则判定A相发生真正小电流接地故障，A相故障指示器通过通信模块向通信终端发送A相小电流接地故障信息；否则判定为非真正小电流接地故障，不发送小电流接地故障信息。

Claims (3)

1.一种架空线路小电流接地系统单相故障判断方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)在架空线路同一地点的A、B、C三相上，分别安装一故障指示器，在靠近故障指示器的电力塔架上安装通信终端，所述通信终端及每只故障指示器内设无线通信模块，每只故障指示器与另外两只故障指示器及通信终端之间通过无线通信模块无线通信；

(2)每只故障指示器检测所在相的电流电压信息，并判定本相是否发生小电流接地故障；当判定本相发生小电流接地故障时，则通过无线通信模块获取另外两只故障指示器所在相的电压信息；

(3)判断另外两相的电压是否比正常值升高，若升高，则判定本相发生真正小电流接地故障，通过通信模块向通信终端发送本相小电流接地故障信息；否则判定为非真正小电流接地故障，不向通信终端发送小电流接地故障信息；

(4)通信终端将接受到的小电流接地故障信息发送到远程控制中心。

2.根据权利要求1所述的架空线路小电流接地系统单相故障判断方法，其特征在于：步骤(2)中，故障指示器判断所在相发生小电流接地故障的依据是，所在相接地电流大于30A，对地电压降低30％以上，且所在线路有电。

3.根据权利要求1所述的架空线路小电流接地系统单相故障判断方法，其特征在于：步骤(3)中，若发现另外两相的电压均升高至正常值的倍以上，则判定本相发生真正小电流接地故障；否则判定为非真正小电流接地故障。