CN105486985B - 一种电网故障点定位方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电网故障点定位方法及装置，其中该方法包括如下步骤：获取发生故障时故障线路的基准电压、流经保护装置的短路电流一次值和故障相数；根据基准电压和短路电流一次值，计算发生故障时短路容量S故障；判断S故障是否小于预设值；当S故障小于预设值时，根据故障相数，计算线路故障点短路阻抗；根据线路故障点短路阻抗获得故障点位置。本发明可快速定位故障点区间范围，帮助抢修人员快速锁定故障点范围，有效缩短中压电网故障查找时间，确保故障得到快速处置。

Description

一种电网故障点定位方法及装置
技术领域
本发明涉及电网故障距离定位领域，具体涉及一种电网故障点定位方法及装置。
背景技术
目前出现线路故障后，通常是依靠人力巡线，长距离线路或偏远地区线路往往要因查找故障点花费掉大量的时间及时人力物力。而且，当前电网线路接线较为复杂，T接联络较多，一旦线路发生故障跳闸，现场设备运维人员通过巡线的方法很难快速查找故障点，往往造成事故处理时间过长、延长送电时间的情况发生。
发明内容
因此，本发明实施例要解决的技术问题在于现有技术中的故障点查找时间长。
为此，本发明实施例的一种电网故障点定位方法，包括如下步骤：
获取发生故障时故障线路的基准电压、流经保护装置的短路电流一次值和故障相数，所述故障线路受辖于所述保护装置；
根据所述基准电压和短路电流一次值，计算发生故障时短路容量S故障；
判断S故障是否小于预设值；
当S故障小于预设值时，根据所述故障相数，计算线路故障点短路阻抗；
根据所述线路故障点短路阻抗获得故障点位置。
优选地，所述发生故障时短路容量S故障的计算公式如下：
S故障＝1.732×基准电压×短路电流一次值。
优选地，所述预设值为正常运行时短路容量S正常。
优选地，所述正常运行时短路容量S正常的计算公式如下：
S正常＝100/变电站的母线短路阻抗，其中，所述故障线路受辖于所述变电站。
优选地，所述当S故障小于预设值时，根据所述故障相数，计算线路故障点短路阻抗的步骤包括：
当S故障小于预设值时，判断所述故障相数是否为单相；
当所述故障相数为单相时，线路故障点短路阻抗的计算公式如下：线路故障点短路阻抗＝(0.866×100/S故障)-变电站的母线短路阻抗，其中，所述故障线路受辖于所述变电站。
优选地，所述当S故障小于预设值时，根据所述故障相数，计算线路故障点短路阻抗的步骤还包括：
当所述故障相数不是单相时，线路故障点短路阻抗的计算公式如下：线路故障点短路阻抗＝100/S故障-变电站的母线短路阻抗。
优选地，所述根据所述线路故障点短路阻抗获得故障点位置的步骤包括：
根据所述线路故障点短路阻抗，在预设的线路故障点短路阻抗与线路之间的对应关系中进行查找，获得故障点位置所在的线路。
优选地，当S故障大于或等于预设值时，产生报错信号。
本发明实施例的一种电网故障点定位装置，包括：
获取单元，用于获取发生故障时故障线路的基准电压、流经保护装置的短路电流一次值和故障相数，所述故障线路受辖于所述保护装置；
第一计算单元，用于根据所述基准电压和短路电流一次值，计算发生故障时短路容量S故障；
第一判断单元，用于判断S故障是否小于预设值；
第二计算单元，用于当S故障小于预设值时，根据所述故障相数，计算线路故障点短路阻抗；
第一获得单元，用于根据所述线路故障点短路阻抗获得故障点位置。
优选地，所述第二计算单元包括：
第二判断单元，用于当S故障小于预设值时，判断所述故障相数是否为单相；
第三计算单元，用于当所述故障相数为单相时，线路故障点短路阻抗的计算公式如下：线路故障点短路阻抗＝(0.866×100/S故障)-变电站的母线短路阻抗，其中，所述故障线路受辖于所述变电站。
优选地，所述第二计算单元还包括：
第四计算单元，用于当所述故障相数不是单相时，线路故障点短路阻抗的计算公式如下：线路故障点短路阻抗＝100/S故障-变电站的母线短路阻抗。
优选地，所述第一获得单元包括：
第二获得单元，用于根据所述线路故障点短路阻抗，在预设的线路故障点短路阻抗与线路之间的对应关系中进行查找，获得故障点位置所在的线路。
本发明实施例技术方案，具有如下优点：
本发明实施例提供的电网故障点定位方法及装置，基于现有的电网基础数据和电网连接关系(故障线路的基准电压、流经保护装置的短路电流一次值和故障相数等)，有效地利用了现有资源，不再需要进行二次开发。通过利用发生故障时短路容量首先判断了系统是否是正常工作的，在正常工作的情况下，再通过利用线路故障点短路阻抗来获得故障点位置，实现了故障点快速定位的目的。整定计算人员和现场抢修人员均可使用，实现一主一备模式，当一方使用受影响无法操作时，可由另一方进行上报出具故障距离报告，无需等待系统恢复时间。巡线人员按给出的故障点位置区域范围再进行线路巡视，大大提高工作效率以及尽量避免特殊天气在外奔走的危险性，从人力物力两方便进行节能增效，提升电网恢复供电能力，提高电网供电可靠性的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中电网故障点定位方法的一个具体示例的流程图；
图2为本发明实施例1中电网故障点定位装置的一个具体示例的原理框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种电网故障点定位方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1、获取发生故障时故障线路的基准电压、流经保护装置的短路电流一次值和故障相数，故障线路受辖于保护装置；
S2、根据基准电压和短路电流一次值，计算发生故障时短路容量S故障；
S3、判断S故障是否小于预设值；当S故障小于预设值时，进入步骤S4；当S故障大于或等于预设值时，进入步骤S6。
S4、根据故障相数，计算线路故障点短路阻抗；
S5、根据线路故障点短路阻抗获得故障点位置。
S6、产生报错信号。
上述电网故障点定位方法，通过步骤S1-S6，基于现有的电网基础数据和电网连接关系(故障线路的基准电压、流经保护装置的短路电流一次值和故障相数等)，有效地利用了现有资源，不再需要进行二次开发。通过利用发生故障时短路容量首先判断了系统是否是正常工作的，在正常工作的情况下，再通过利用线路故障点短路阻抗来获得故障点位置，实现了故障点快速定位的目的。整定计算人员和现场抢修人员均可使用，实现一主一备模式，当一方使用受影响无法操作时，可由另一方进行上报出具故障距离报告，无需等待系统恢复时间。巡线人员按给出的故障点位置区域范围再进行线路巡视，大大提高工作效率以及尽量避免特殊天气在外奔走的危险性，从人力物力两方便进行节能增效，提升电网恢复供电能力，提高电网供电可靠性的目的。其原理简单、易于实用，非整定计算人员也完全可以操作取得结果。设备投入低、节省巡线工作人员的人力物力和时间，在最短时间内效果最大化。不需要额外的通讯及其他设备，用户端开发至计算机，使用便捷。提供快速保护装置查询功能。系统的模块化和组件化，易于维护和升级及扩展。基于组件技术实现各相对独立的功能模块的独立开发和无缝集成。
优选地，以2月22日，22:24，110kV机电工业园站：10kV洪江线过流I段动作，故障相别AC相，故障电流23A，重合成功的具体事件为例，10kV洪江线保护装置型号RCS-9612B，CT:600/5。
发生故障时短路容量S故障的计算公式如下：
S故障＝1.732×基准电压×短路电流一次值。流经保护装置短路电流一次值I为2.76kA。
优选地，预设值为正常运行时短路容量S正常。
优选地，正常运行时短路容量S正常的计算公式如下：
S正常＝100/变电站的母线短路阻抗，其中，故障线路受辖于变电站。机电站10kV母线短路阻抗为0.3777。
优选地，步骤S4包括：
S41、判断故障相数是否为单相；当故障相数为单相时，进入步骤S42；当故障相数不是单相，即为两相或其他时，进入步骤S43。
S42、线路故障点短路阻抗的计算公式如下：线路故障点短路阻抗＝(0.866×100/S故障)-变电站的母线短路阻抗，其中，故障线路受辖于变电站。机电工业园站正常方式下10kV母线短路电流为14.558kA。按线路导线型号150计算。
S43、线路故障点短路阻抗的计算公式如下：线路故障点短路阻抗＝100/S故障-变电站的母线短路阻抗。
优选地，步骤S5包括：
S51、根据线路故障点短路阻抗，在预设的线路故障点短路阻抗与线路之间的对应关系中进行查找，获得故障点位置所在的线路，即故障点区间范围。
实施例2
对应于实施例1，本实施例提供一种电网故障点定位装置，如图2所示，包括：
获取单元1，用于获取发生故障时故障线路的基准电压、流经保护装置的短路电流一次值和故障相数，故障线路受辖于保护装置；
第一计算单元2，用于根据基准电压和短路电流一次值，计算发生故障时短路容量S故障；
第一判断单元3，用于判断S故障是否小于预设值；
第二计算单元4，用于当S故障小于预设值时，根据故障相数，计算线路故障点短路阻抗；
第一获得单元5，用于根据线路故障点短路阻抗获得故障点位置。
优选地，第二计算单元包括：
第二判断单元，用于当S故障小于预设值时，判断故障相数是否为单相；
第三计算单元，用于当故障相数为单相时，线路故障点短路阻抗的计算公式如下：线路故障点短路阻抗＝(0.866×100/S故障)-变电站的母线短路阻抗，其中，故障线路受辖于变电站。
优选地，第二计算单元还包括：
第四计算单元，用于当故障相数不是单相时，线路故障点短路阻抗的计算公式如下：线路故障点短路阻抗＝100/S故障-变电站的母线短路阻抗。
优选地，第一获得单元包括：
第二获得单元，用于根据线路故障点短路阻抗，在预设的线路故障点短路阻抗与线路之间的对应关系中进行查找，获得故障点位置所在的线路。
上述电网故障点定位装置，基于现有的电网基础数据和电网连接关系(故障线路的基准电压、流经保护装置的短路电流一次值和故障相数等)，有效地利用了现有资源，不再需要进行二次开发。通过利用发生故障时短路容量首先判断了系统是否是正常工作的，在正常工作的情况下，再通过利用线路故障点短路阻抗来获得故障点位置，实现了故障点快速定位的目的。整定计算人员和现场抢修人员均可使用，实现一主一备模式，当一方使用受影响无法操作时，可由另一方进行上报出具故障距离报告，无需等待系统恢复时间。巡线人员按给出的故障点位置区域范围再进行线路巡视，大大提高工作效率以及尽量避免特殊天气在外奔走的危险性，从人力物力两方便进行节能增效，提升电网恢复供电能力，提高电网供电可靠性的目的。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种电网故障点定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取发生故障时故障线路的基准电压、流经保护装置的短路电流一次值和故障相别，所述故障线路受辖于所述保护装置；
根据所述基准电压和短路电流一次值，计算发生故障时短路容量S故障；
判断S故障是否小于预设值；
当S故障小于预设值时，判断所述故障相别是否为单相；
当所述故障相别为单相时，线路故障点短路阻抗的计算公式如下：线路故障点短路阻抗＝(0.866×100/S故障)-变电站的母线短路阻抗，其中，所述故障线路受辖于所述变电站；
根据所述线路故障点短路阻抗获得故障点位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发生故障时短路容量S故障的计算公式如下：
S故障＝1.732×基准电压×短路电流一次值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设值为正常运行时短路容量S正常。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述正常运行时短路容量S正常的计算公式如下：
S正常＝100/变电站的母线短路阻抗，其中，所述故障线路受辖于所述变电站。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述故障相别不是单相时，线路故障点短路阻抗的计算公式如下：线路故障点短路阻抗＝100/S故障-变电站的母线短路阻抗。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述线路故障点短路阻抗获得故障点位置的步骤包括：
根据所述线路故障点短路阻抗，在预设的线路故障点短路阻抗与线路之间的对应关系中进行查找，获得故障点位置所在的线路。
7.一种电网故障点定位装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取发生故障时故障线路的基准电压、流经保护装置的短路电流一次值和故障相别，所述故障线路受辖于所述保护装置；
第一计算单元，用于根据所述基准电压和短路电流一次值，计算发生故障时短路容量S故障；
第一判断单元，用于判断S故障是否小于预设值；
第二判断单元，用于当S故障小于预设值时，判断所述故障相别是否为单相；
第三计算单元，用于当所述故障相别为单相时，线路故障点短路阻抗的计算公式如下：线路故障点短路阻抗＝(0.866×100/S故障)-变电站的母线短路阻抗，其中，所述故障线路受辖于所述变电站；
第一获得单元，用于根据所述线路故障点短路阻抗获得故障点位置。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
第四计算单元，用于当所述故障相别不是单相时，线路故障点短路阻抗的计算公式如下：线路故障点短路阻抗＝100/S故障-变电站的母线短路阻抗。
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