CN106680649B - 一种核电站的瞬时接地故障检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种核电站的瞬时接地故障检测方法包括：在配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流；实时监测所述第一电流和第二电流是否相同；当所述第一电流和第二电流不相同时，获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在位置，发送包括所述位置的故障信息。当所述第一电流和第二电流不相同时，则可确定在导线上所述第一电流和第二电流所对应的位置的近负载端故障。根据多个预定位置即可快速的对故障位置进行定位，能显著的提高故障位置查找的准确性，以及有助于故障的快速有效的排除。

Description

一种核电站的瞬时接地故障检测方法和装置

技术领域

本发明属于核电站领域。

背景技术

在核电站内部，需要使用到直流配电系统，以适应内部的部分核电站相关设备的供电要求。由于对核电站相关设备的可靠性要求的高标准，需要保证直流配电系统稳定可靠，比如保障直流配电系统的绝缘性，当直流系统出现绝缘故障后要求在短时间内查找到接地故障点，将绝缘故障消除。

为了查找直流配电系统的绝缘故障点，目前一般是当接地绝缘故障出现后，在直流配电系统中注入低频交流信号，然后在下游各个支路负载测试低频交流信号是否存在，存在低频交流信号的直流即为接地支路。如果在查找过程中接地故障消失，低频交流信号将出现中断，无法最终定位故障点。

直流配电系统中存在的闪发绝缘故障因持续时间特别短，往往当维护人员到达现场后，绝缘故障已经消失，无法使用当前常规方法对绝缘故障点进行定位。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核电站的瞬时接地故障检测方法，以解决现有技术对持续时间短的闪发绝缘故障无法有效的定位和检查的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种核电站的瞬时接地故障检测方法，所述方法包括：

在配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流；

实时监测所述第一电流和第二电流是否相同；

当接地故障出现时，所述第一电流和第二电流将不相同，装置获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在位置，发送包括所述位置的故障信息。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，在所述当所述第一电流和第二电流不相同时步骤之后，所述获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在位置，发送包括所述位置的故障信息步骤之前，所述方法还包括：

获取所述预定位置的正负导线处的电压波形图像；

将获取的电压波形图像与预设的标准故障波形图像进行比较，获取比较的相似度值；

当所述相似度值超过预定阈值时，则获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在位置，发送包括所述位置的故障信息。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能实现方式中，在所述当所述第一电流和第二电流不相同时，获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在位置步骤后，所述方法还包括：

存储所述第一电流和第二电流对应的电流波形图，以及所述第一电流和第二电流所对应的位置和/或时间。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述在配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处同时获取第一电流和第二电流步骤具体为：

通过电流转换钳在配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流。

结合第一方面，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述发送包括所述位置的故障信息步骤包括：

将包括所述位置的故障信息通过短信模块发送至预设的号码终端，或者将包括所述位置的故障信息通过无线传输网络发送至预定账号的应用终端。

第二方面，本发明实施例提供了一种核电站的瞬时接地故障检测装置，所述装置包括：

电流获取单元，用于在配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流；

监测单元，用于实时监测所述第一电流和第二电流是否相同；

故障发送单元，用于当所述第一电流和第二电流不相同时，获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在位置，发送包括所述位置的故障信息。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现方式中，所述装置还包括：

电压获取单元，用于获取所述预定位置的正负导线处的电压波形图像；

相似度比较单元，用于将获取的电压波形图像与预设的标准故障波形图像进行比较，获取比较的相似度值，当所述相似度值超过预定阈值时，则获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在位置，发送包括所述位置的故障信息。

结合第二方面，在第二方面的第二种可能实现方式中，所述装置还包括：

存储单元，用于存储所述第一电流和第二电流对应的电流波形图，以及所述第一电流和第二电流所对应的位置和/或时间。

结合第二方面，在第二方面的第三种可能实现方式中，所述电流获取单元具体用于：

通过电流转换钳在配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流。

结合第二方面，在第二方面的第四种可能实现方式中，所述故障发送单元具体用于：

将包括所述位置的故障信息通过短信模块发送至预设的号码终端，或者将包括所述位置的故障信息通过无线传输网络发送至预定账号的应用终端。

在本发明中，通过在预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流，并对第一电流第二电流进行比较，当比较两者不同时，则可确定在导线上所述第一电流和第二电流所对应的位置的近负载端故障。根据多个预定位置即可快速的对故障位置进行定位，能显著的提高故障位置查找的准确性，以及有助于故障的快速有效的排除。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的核电站的瞬时接地故障检测方法的实现流程图；

图2是本发明第二实施例提供的核电站的瞬时接地故障检测方法的实现流程图；

图3是本发明第三实施例提供的核电站的瞬时接地故障检测方法的实现流程图；

图4为本发明第四实施例提供的核电站的瞬时接地故障检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的主要目的在于提供一种核电站的瞬时接地故障检测方法，以解决现有技术中对于绝缘故障的检测时，一般是通过在直流配电系统中注入交流信号，并通过检测设备对交流信号进行检测的方式，确定故障发生的位置。但是，由于瞬时接地的绝缘故障的持续时间非常短，当维护人员到达现场后，绝缘故障已经消失，无法对故障位置进行有效的定位和检查。下面结合附图，对本发明作进一步的说明。

实施例一：

图1示出了本发明第一实施例提供的核电站的瞬时接地故障检测方法的实现流程，详述如下：

在步骤S101中，在配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流。

具体的，所述配电系统，可以为直流配电系统，也可以为交流配电系统。当所述配电系统为交流配电系统时，可以获取交流配电系统的交流电流的大小以及频率等参数信息，并根据所述参数信息进行后续电流的比较，包括波形的比较。当然，本发明对于直流配电系统中的电流比较，可以直接根据电流值的大小进行比较。

所述配电系统中的支路，可以为配电系统中的所并联的各个负载设备。比如在直流配电系统中直接并联的LED显示灯，或者其它与核电站工作相关的设备等。

所述多个预定位置，可以在同一支路均匀的分布多个预定位置。也可以根据支路的走线场景，在容易出现接地的绝缘故障的区域，密集分布多个预定位置。所述预定位置可以根据不同的标号信息进行标识，当出现异常信息时，可以将标号发送至控制中心，根据所述标号，可以确定所述标识对应的位置。

所述正负导线处，是指同一位置的正负导线处。所述第一电流可以为正导线对应的电流，所述第二电流可以为负导线对应的电流。另外，作为本发明可选的实施方式，当第一导线的包括多个相距较近的第一电流测量值时，也可以直接对多个第电流测量值进行比较。

其中，所述第一电流和第二电流的获取，可以通过电流转换钳在配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流。

对于直流配电系统，所述电流钳可以为霍尔传感器的结构，获取直流支路中的电流大小。对于交流配电系统，所述电流钳可以根据钳头的次级线圈(次级线圈与被测物体的电路相连)产生的电磁感应获得一个与主要电流成比例的电流。

在步骤S102中，实时监测所述第一电流和第二电流是否相同；

具体的，在同一位置处测量的正负导线外的第一电流和第二电流，在支路没有接地故障的前提下，第一电流和第二电流的电流值在理论上是相等的。因此，可以实时对第一电流和第二电流的大小进行比较，如果比较第一电流值和第二电流值大小相同，则表示当前支路是正常工作状态，并没有发生接地的绝缘故障。

所述第一电流和第二电流的比较，考虑到环境因素的影响，可能会存在细微的电流损失，可以预先设定电流偏差范围，当第一电流和第二电流的差异值，小于所述电流偏差范围时，则可认为第一电流与第二电流相同。

在步骤S103中，当所述第一电流和第二电流不相同时，获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在位置，发送包括所述位置的故障信息。

如果第一电流与第二电流不相同，则所述第一电流和第二电流对应的位置的支路的末端存在绝缘故障。可以根据多个预定位置的测量结果，判定绝缘故障所在的具体位置。比如，从电源端到负载末端的方向，当支路上第一个预定位置出现第一电流与第二电流不同时，则可确定绝缘故障的位置处于第一预定位置与第二预定位置之间，所述第二预定位置为支路上第二个出现第一电流与第二电流不同的位置。

本发明通过在预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流，并对第一电流第二电流进行比较，当比较两者不同时，则可确定在导线上所述第一电流和第二电流所对应的位置的近负载端故障。根据多个预定位置即可快速的对故障位置进行定位，能显著的提高故障位置查找的准确性，以及有助于故障的快速有效的排除。

实施例二：

图2示出了本发明第二实施例提供的核电站的瞬时接地故障检测方法的实现流程，详述如下：

在步骤S201中，在配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流。

在步骤S202中，实时监测所述第一电流和第二电流是否相同。

在步骤S203中，当所述第一电流和第二电流不相同时，获取所述预定位置的正负导线处的电压波形图像。

在实际电流测量过程中，由于环境干扰而引入的噪声信号，使得电流会产生阶跃性的跳动。如果在第一电流和第二电流的比较过程中出现噪声信号所引起电流突变时，则可能会造成误报警。为了消除误报警，在电流比较结果不相同时，还进一步获取预定位置的正负导线处的电压波形图。

所述电压波形图，可以通过并联电压波形示波器的方式获取。

在步骤S204中，将获取的电压波形图像与预设的标准故障波形图像进行比较，获取比较的相似度值。

可以预设统计和设定接地的绝缘故障所对应的电压波形图，并将预先统计的电压波形图作为标准故障波形图像进行存储，以方便后续的比较。

当检测到第一电流与第二电流不同时，则对当前的电压波形图与标准故障波形图像进行比较，并计算两者的相似度。

在步骤S205中，当所述相似度值超过预定阈值时，获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在位置，发送包括所述位置的故障信息

通过预先设定的相似度阈值，可以判断两者是否相同，如果相同，则确认当前的异常为接地的绝缘故障，如果电压波形图像比较不相同，则认为电流异常是由于干扰所产生，可以记录或者存储所述异常数据，以方便后续的分析工作。

本发明实施例在实施例一的基础上，在电流异常情况下，根据标准故障波形图像对故障进一步进行分析和确认，从而能够有效的提高故障判断的准确度，减少系统误报警。

实施例三：

图3示出了本发明第三实施例提供的核电站的瞬时接地故障检测方法的实现流程，详述如下：

在步骤S301中，在配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流。

在步骤S302中，实时监测所述第一电流和第二电流是否相同。

在步骤S303中，当所述第一电流和第二电流不相同时，存储所述第一电流和第二电流对应的电流波形图，以及所述第一电流和第二电流所对应的位置和/或时间。

具体的，在检测到第一电流和第二电流不相同时，则存储所述第一电流和第二电流对应的电流波形图。对存储的第一电流和第二电流的电流波形图，可以方便后续对电流进行异常分析。另外，还可以获取所述第一电流和第二电流所对应的位置，和/或，所述第一电流和第二电流的获取时间。

当然，在与实施例二相结合时，也可以在检测到电压出现异常时，存储对应的电压波形图像。

在对所述第一电流和第二电流的电流波形图获取时，可以预先实时的存储电流的波形图，然后判断第一电流和第二电流是否不相同，如果相同，则删除预先存储的电流波形图。如果第一电流和第二电流相同，则保存第一电流和第二电流不相同时所对应的电流波形图，包括第一电流的波形图和第二电流的波形图。

在步骤S304中，获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在位置，发送包括所述位置的故障信息。

对于故障信息的发送，可以在检测系统中设置手机通信模块，通过所述手机模块以及预设的通信号码，将包括位置的故障信息，通过短信的方式发送至对应的号码终端。所述检测系统中也可以设定WIFI通信模块、GPRS通信模块、3G通信模块、4G通信模块等，将包括位置的故障信息，发送至互联网服务器，由服务器下发至对应账号的应用终端，比如即时通信应用等。

本发明实施例在实施例一的基础上，进一步对故障信息的发送进行了介绍和说明，通过发送至号码终端或者应用终端的方式，提高报警信息的多样化应用的需求。

实施例四：

图4为本发明第四实施例提供的核电站的瞬时接地故障检测装置的结构示意图，详述如下：

本发明实施例所述核电站的瞬时接地故障检测装置，包括：

电流获取单元401，用于在配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流；

监测单元402，用于实时监测所述第一电流和第二电流是否相同；

故障发送单元403，用于当所述第一电流和第二电流不相同时，获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在位置，发送包括所述位置的故障信息。

优选的，所述装置还包括：

电压获取单元，用于获取所述预定位置的正负导线处的电压波形图像；

相似度比较单元，用于将获取的电压波形图像与预设的标准故障波形图像进行比较，获取比较的相似度值，当所述相似度值超过预定阈值时，则获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在位置，发送包括所述位置的故障信息。

优选的，所述装置还包括：

存储单元，用于存储所述第一电流和第二电流对应的电流波形图，以及所述第一电流和第二电流所对应的位置和/或时间。

优选的，所述电流获取单元具体用于：

通过电流转换钳在配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流。

优选的，所述故障发送单元具体用于：

将包括所述位置的故障信息通过短信模块发送至预设的号码终端，或者将包括所述位置的故障信息通过无线传输网络发送至预定账号的应用终端。

本发明实施例所述核电站的瞬时接地故障检测装置，与实施例一至三所述核电站的瞬时接地故障检测方法对应，在此不作重复赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种核电站的瞬时接地故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：

在交流配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流；所述多个预定位置，为在同一支路中均匀分布的多个位置，或根据支路的走线场景，在容易出现接地绝缘故障的区域，密集分布的多个位置；

实时监测所述第一电流和第二电流是否相同；

当所述第一电流和第二电流不相同时，获取预定位置的正负导线处的电压波形图像；将获取的电压波形图像与预设的标准故障波形图像进行比较，获取比较的相似度值；当所述相似度值超过预定阈值时，获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在的第一位置，发送包括所述第一位置的故障信息；所述获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在的第一位置具体为：确定绝缘故障的位置处于第一预定位置与第二预定位置之间，所述第一预定位置为第一个出现第一电流与第二电流不同的位置，所述第二预定位置为支路上第二个出现第一电流与第二电流不同的位置。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述当所述第一电流和第二电流不相同时，获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在的第一位置步骤后，所述方法还包括：

存储所述第一电流和第二电流对应的电流波形图，以及所述第一电流和第二电流所对应的位置和/或时间。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述在交流配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处同时获取第一电流和第二电流步骤具体为：

通过电流转换钳在交流配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述发送包括所述位置的故障信息步骤包括：

将包括所述第一位置的故障信息通过短信模块发送至预设的号码终端，或者将包括所述第一位置的故障信息通过无线传输网络发送至预定账号的应用终端。

5.一种核电站的瞬时接地故障检测装置，其特征在于，所述装置包括：

电流获取单元，用于在交流配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流；所述多个预定位置，为在同一支路中均匀分布的多个位置，或根据支路的走线场景，在容易出现接地绝缘故障的区域，密集分布的多个位置；

监测单元，用于实时监测所述第一电流和第二电流是否相同；

故障发送单元，用于当所述第一电流和第二电流不相同时，获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在的第一位置，发送包括所述第一位置的故障信息；所述获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在的第一位置具体为：确定绝缘故障的位置处于第一预定位置与第二预定位置之间，所述第一预定位置为第一个出现第一电流与第二电流不同的位置，所述第二预定位置为支路上第二个出现第一电流与第二电流不同的位置；

电压获取单元，用于获取预定位置的正负导线处的电压波形图像；

相似度比较单元，用于将获取的电压波形图像与预设的标准故障波形图像进行比较，获取比较的相似度值，当所述相似度值超过预定阈值时，则获取所述第一电流和第二电流不相同的正负导线所在的第一位置，发送包括所述第一位置的故障信息。

6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述装置还包括：

存储单元，用于存储所述第一电流和第二电流对应的电流波形图，以及所述第一电流和第二电流所对应的位置和/或时间。

7.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述电流获取单元具体用于：

通过电流转换钳在交流配电系统中的支路中的多个预定位置的正负导线处，同时获取正负导线所对应的第一电流和第二电流。

8.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述故障发送单元具体用于：

将包括所述第一位置的故障信息通过短信模块发送至预设的号码终端，或者将包括所述第一位置的故障信息通过无线传输网络发送至预定账号的应用终端。