CN105203921A - 一种配电线路单相接地故障的定位方法 - Google Patents

一种配电线路单相接地故障的定位方法 Download PDF

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杨俊国
苏国庆
郑维龙
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Abstract

本发明公开在配电线网分支拓扑结构来分配安装行波定位装置，对接地电阻及分布电容估算：在离线状态下分别对故障相和非故障相注入相同交流电流信号，测量各相电压值；对配电线网络注入频率为60Hz的交流信号，并且为保证有效检测同时避免容量限制；对主干线路故障范围进行确定：当线路发生故障后，所述步骤3）中交流信号产生的故障行波沿线路最短路径向配电网各末端结点传播，配置了行波定位装置的结点检测到故障行波信号，对检测到的行波信号进行相模变换得到零模分量和线模分量。本发明当一次接受到的信号不能准确判断故障位置时，可以重发一个行波信号进行再次定位，小波分析方法是时间窗和频率窗都可以改变的时频局部化分析方法。

Description

一种配电线路单相接地故障的定位方法
技术领域
本发明涉及电力领域，具体为一种配电线路单相接地故障的定位方法。
背景技术
目前，由于配电系统普遍采用中性点非有效接地方式，线路发生单相接地故障后，故障特征不明显，而且配电网所处的地理环境复杂，一般采用单电源辐射性供电，总体长度长，配电线路分支较多，接地电阻和对地电容大，故障定位困难。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种配电线路单相接地故障的定位方法，以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种配电线路单相接地故障的定位方法，其步骤如下：
1）在配电线网分支拓扑结构来分配安装行波定位装置，其分配安装规则如下：
①若某分支点具有凡个直连的末端结点(n≥2)，则只选取n-1个直连的末端结点安装行波定位装置，距离上述分支点最近的末端结点无需安装；
②若某分支点只有1个直连的末端结点，则该末端结点无需安装定位装置；
2）对接地电阻及分布电容估算：在离线状态下分别对故障相和非故障相注入相同交流电流信号，测量各相电压值；
3）对配电线网络注入频率为60Hz的交流信号，并且为保证有效检测同时避免容量限制；
4）对主干线路故障范围进行确定：当线路发生故障后，所述步骤3）中交流信号产生的故障行波沿线路最短路径向配电网各末端结点传播，配置了行波定位装置的结点检测到故障行波信号，对检测到的行波信号进行相模变换得到零模分量和线模分量。
本发明中，进一步的，所述行波定位装置的定位原理是利用故障时产生的行波，根据测量点到故障点往返一次的时间和行波波速确定故障点距离。
本发明中，进一步的，所述步骤3）中的交流信号通过小波分析进行降噪。
本发明的有益效果：当一次接受到的信号不能准确判断故障位置时，可以重发一个行波信号进行再次定位，小波分析方法是时间窗和频率窗都可以改变的时频局部化分析方法，即在低频部分具有较高的频率分辨率较低的时间分辨率，在高频部分具有较高的时间分辨率和较低的频率分辨率，利用多分辨分析可以对信号进行有效的时频分解。通过小波包的分解和重构，将行波信号进行低频和高频多层次划分，可以精细地分析信号突变点。
附图说明
图1为配电线网故障拓扑示意图；
图2本发明中交流信号注入法示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
一种配电线路单相接地故障的定位方法，其步骤如下：1）在配电线网分支拓扑结构来分配安装行波定位装置，其分配安装规则如下：①若某分支点具有凡个直连的末端结点(n≥2)，则只选取n-1个直连的末端结点安装行波定位装置，距离上述分支点最近的末端结点无需安装；②若某分支点只有1个直连的末端结点，则该末端结点无需安装定位装置。2）对接地电阻及分布电容估算：在离线状态下分别对故障相和非故障相注入相同交流电流信号，测量各相电压值；3）对配电线网络注入频率为60Hz的交流信号，并且为保证有效检测同时避免容量限制；4）对主干线路故障范围进行确定：当线路发生故障后，所述步骤3）中交流信号产生的故障行波沿线路最短路径向配电网各末端结点传播，配置了行波定位装置的结点检测到故障行波信号，对检测到的行波信号进行相模变换得到零模分量和线模分量。
本发明中，进一步的，所述行波定位装置的定位原理是利用故障时产生的行波，根据测量点到故障点往返一次的时间和行波波速确定故障点距离，所述步骤3）中的交流信号通过小波分析进行降噪。
如图1所示，配电网拓扑结构复杂、分支多，典型结构如图1所示。图1中：A、B、C、D、E、F、G、H为配电线路末端结点，a、b、c、d、e、f为配电网主干线路分支点。根据分配安装规则，对于图2所示的配电网仅需在结点A、D、H配置行波定位装置。
如图2所示，交流信号注入法原理
交流信号注入法是在离线状态下向线路故障相注入一种特定频率的交流信号，再用手持检测器沿线路进行检测，注入信号电流的消失点就是接地故障点，如图2所示。在遇有分支线路时，只要离开分支点10m的距离对每一分支进行探测，探测到有信号电流的分支即有故障的分支线路，沿故障分支继续探测，信号电流的消失点即分支上的故障点。S注入法是交流信号注入法的一种特殊形式，其注入信号频率为220Hz，通过电压互感器(TV)在线注入。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种配电线路单相接地故障的定位方法，其特征是：其步骤如下：
1）在配电线网分支拓扑结构来分配安装行波定位装置，其分配安装规则如下：
①若某分支点具有凡个直连的末端结点(n≥2)，则只选取n-1个直连的末端结点安装行波定位装置，距离上述分支点最近的末端结点无需安装；
②若某分支点只有1个直连的末端结点，则该末端结点无需安装定位装置；
对接地电阻及分布电容估算：在离线状态下分别对故障相和非故障相注入相同交流电流信号，测量各相电压值；
对配电线网络注入频率为60Hz的交流信号，并且为保证有效检测同时避免容量限制；
对主干线路故障范围进行确定：当线路发生故障后，所述步骤3）中交流信号产生的故障行波沿线路最短路径向配电网各末端结点传播，配置了行波定位装置的结点检测到故障行波信号，对检测到的行波信号进行相模变换得到零模分量和线模分量。
2.根据权利要求1所述的一种配电线路单相接地故障的定位方法，其特征是：所述行波定位装置的定位原理是利用故障时产生的行波，根据测量点到故障点往返一次的时间和行波波速确定故障点距离。
3.根据权利要求1所述的一种配电线路单相接地故障的定位方法，其特征是：所述步骤3）中的交流信号通过小波分析进行降噪。
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