CN201173956Y - 直流注入式选线定位系统 - Google Patents
直流注入式选线定位系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201173956Y CN201173956Y CNU2008200204390U CN200820020439U CN201173956Y CN 201173956 Y CN201173956 Y CN 201173956Y CN U2008200204390 U CNU2008200204390 U CN U2008200204390U CN 200820020439 U CN200820020439 U CN 200820020439U CN 201173956 Y CN201173956 Y CN 201173956Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- fault
- failure
- size
- direct current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Locating Faults (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种直流注入式选线定位系统。它利用故障时的中性点对地电压为直流信号的产生提供电源，向故障系统注入直流，通过检测直流信号的流通情况实现故障选线和定位功能。其结构为：它包括接地变压器、直流电流发生器、控制装置和故障指示器FD；其中接地变压器接到系统母线上，通过接地变压器一次线圈向故障系统注入直流；接地变压器一次侧中性点N和大地之间接直流电流发生器，控制装置接母线电压互感器二次侧，监测配电系统是否发生单相接地故障，控制直流电流投切，同时测量注入直流电流大小，根据所测直流电流大小调节注入直流电流的大小；故障指示器FD安装于每条馈线的出口，馈线上间隔一定距离也安装故障指示器FD，用来检测注入的直流电流，选择故障线路及故障定位。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力系统配电网中接地故障检测技术，尤其涉及一种中性点不接地或经消弧线圈接地系统用的直流注入式选线定位系统。
背景技术
在我国，对于目前运行的配电网，由于系统中性点不接地或经消弧线圈接地，发生单相接地故障后不形成短路回路，只有系统分布电容引起的很小的零序电流。国内外各种查找单相接地故障的装置就是根据这些比较小的故障量作为判断依据，误判率比较大。配电网正常运行时，三相电压对称，中性点对地电压为零，而故障时，系统中性点电压升高，随过渡电阻的不同，中性点对地电压升高的程度不同，金属性接地故障时最大，可升高到相电压。在已有的选线定位原理中只用到了故障时零序电压的相位作为参考相位，而没有应用零序电压的大小。
国内外高校和厂家推出三种类型的接地选线定位装置，分别是：反应单相接地故障暂态量的选线定位装置、反应单相接地故障稳态量的选线定位装置、利用“注入法”原理构成的选线定位装置。前两种现有技术的缺陷为：对于反映故障暂态量的选线定位方法，有故障电气量存在时间短不易采集故障数据的缺陷；对于反映故障稳态量的选线定位方法，存在电气量幅值偏小的缺陷，由于故障分量幅值太小，造成判据失灵，降低了装置的可靠性。而已有的“注入法”选线定位原理是从母线电压互感器二次侧的故障相注入一特殊的不同于基波的交流信号，需专门的信号发生装置和信号检测装置实现单相接地故障的选线和定位。受电压互感器容量的限制，所注入的交流信号比较小，受干扰的影响很大，对注入信号的检测技术要求较高，也没能使选线定位的准确度达到现场满意的要求。以上三类选线定位装置在高过渡电阻故障时，准确率较低，有的无法选出故障线路，也不能找出故障点。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决目前对于注入交流信号需外加专门的信号发生装置和信号检测装置且对注入信号检测装置的技术要求较高而且易受干扰的缺陷，也为了充分利用故障时零序电压的信号，还为了解决高过渡电阻故障时的选线定位问题，提供一种在配电网发生单相接地故障后，利用故障时的中性点对地电压为直流信号的产生提供电源，向故障系统注入直流，通过检测直流信号的流通情况实现故障选线和定位功能的直流注入式选线定位系统。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种直流注入式选线定位系统，它包括接地变压器、直流电流发生器、控制装置和故障指示器FD；其中接地变压器接到系统母线上，用于系统故障时取中性点对地电压作为直流电流发生器的电源，并通过接地变压器的一次线圈向故障系统注入直流；接地变压器一次侧的中性点N和大地之间接直流电流发生器，控制装置接到母线电压互感器的二次侧，监测配电系统是否发生单相接地故障，并控制直流电流的投切，同时测量注入直流电流的大小，根据所测直流电流的大小调节注入的直流电流的大小；故障指示器FD安装于每条馈线的出口，馈线上间隔一定距离也安装故障指示器FD，用来检测注入的直流电流，选择故障线路及故障定位。
所述直流电流发生器由硅堆D串接电阻R和投切开关K、直流测量传感器MA构成，硅堆D整流产生直流电流，所串电阻R为限流电阻，用可变电阻，通过调节限流电阻的大小，达到调整注入直流电流大小的目的；投切开关K用于控制直流电流的投入和切除；直流测量传感器MA，用来测量注入直流的大小，根据其测量值调节限流电阻R的大小。
一种直流注入式选线定位系统的选线定位方法，
a当发生单相接地故障时，接地变压器一次侧中性点对地电压升高，随着故障点过渡电阻大小不同而不同，最高升高到相电压，该电压为直电流发生器提供电源；
b控制装置控制开关K闭合，中性点对地电压加在直流电流发生器上而产生直流，并通过接地变压器的一次线圈注入故障系统；
c同时，控制装置测量接地变压器一次侧中性点对地支路上的直流电流，并根据故障指示器FD灵敏度的要求调节限流电阻的大小，从而使注入系统的直流电流得到调节；
d注入的直流电流在接地变压器一次侧中性点、接地变压器一次绕组、故障线路故障相和故障点之间形成回路，即只有故障馈线的故障相为直流电流形成了通路，通过观察安装于馈线出口处的故障指示器FD的指示情况，直流电流指示最大的为故障线路，实现故障选线的功能；
e选出故障线路后，沿故障线路观察故障指示器的指示情况，故障区段在有故障指示和没有故障指示的区段上，这就是故障定位功能，两故障指示器之间距离越小，定位精度越高；
f当故障线路被选出并且找到了故障点，控制部分控制开关K断开切除直流电流发生器的电源而停止直流注入。
本实用新型由接地变压器、直流电流发生器、控制部分和故障指示器FD组成。接地变压器接到系统母线上，用于系统故障时取中性点对地电压作为直流电流发生器的电源，并通过接地变压器的一次线圈向故障系统注入直流。接地变压器一次侧的中性点N和大地之间接直流电流发生器，由硅堆D串接电阻R和投切开关K构成。硅堆D用于整流产生直流电流，所串电阻R为限流电阻，用可变电阻，通过调节限流电阻的大小，达到调整注入直流电流大小的目的；投切开关K用于控制直流电流的投入和切除。MA为直流测量传感器，用来测量注入直流的大小，根据其测量值调节限流电阻R的大小。控制部分接到母线电压互感器的二次侧，监测配电系统是否发生单相接地故障，并通过投切开关控制直流电流的投切，同时测量注入直流电流的大小，根据所测直流电流的大小调节限流电阻，从而调节注入的直流电流的大小。故障指示器FD用来检测注入的直流电流，安装于每条馈线的出口，用于选择故障线路，如图1所示每相均安装，沿线路间隔一定距离在每一相上装设故障指示器FD，用于故障定位。
直流注入式选线定位原理如下，当配电网正常运行时，系统对称，三相对地电压均为相电压，接地变压器一次侧中性点对地电压为零，直流发生器与系统是断开的，直流电流发生器不工作。当发生单相接地故障时，接地变压器一次侧中性点对地电压升高，随着故障点过渡电阻大小不同而不同，最高升高到相电压，该电压为直电流发生器提供电源。具体过程描述如下：当控制部分检测到系统发生单相接地故障时，控制部分控制开关K闭合，中性点对地电压加在直流电流发生器上而产生直流，并通过接地变压器的一次线圈注入故障系统。同时，控制部分测量接地变压器一次侧中性点对地支路上的直流电流，并根据故障指示器FD灵敏度的要求调节限流电阻的大小，从而使注入系统的直流电流得到调节。假设图1中馈线n发生单相接地故障，直流电流的流通回路如图1虚线所示，可见注入的直流电流在接地变压器一次侧中性点、接地变压器一次绕组、故障线路故障相和故障点之间形成回路，即只有故障馈线的故障相为直流电流形成了通路，因此观察安装于馈线出口处的故障指示器FD的指示情况，直流电流指示最大的为故障线路，实现故障选线的功能。选出故障线路后，沿故障线路观察故障指示器的指示情况，故障区段在有故障指示和没有故障指示的区段上，这就是故障定位功能，两故障指示器之间距离越小，定位精度越高。当故障线路被选出并且找到了故障点，控制部分控制开关K断开切除直流电流发生器的电源而停止直流注入。
本实用新型的有益效果是：
(1)巧妙地利用故障时产生的中性点对地电压不为零的特点，让其为直流信号发生器提供电源，并利用接地变压器的一次线圈将直流注入故障系统；
(2)由于注入的直流电流只在故障线路的故障相有流通回路，所以故障线路中有直流电流流过而非故障线路中没有直流电流流过，使故障线路和非故障线路之间故障判据差别显著，从而提高了选线的准确程度；
(3)根据直流电流流通回路的特点可以实现故障点定位，本实用新型利用在线路的每一相上间隔一定距离安装故障指示器的方法实现故障定位；
(4)能够解决高过渡电阻故障时的选线定位问题；
(5)根据故障指示器检测直流电流灵敏度的要求自适应地调节注入直流电流的大小，既满足检测灵敏度的要求，又不使线路上流过的直流电流过大。
附图说明
图1为本实用新型的系统结构示意图。
其中，1.接地变压器，2.控制装置，3.电压互感器，4.故障指示器FD。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。
图1中，直流注入式选线定位系统包括接地变压器1、直流电流发生器、控制装置2和故障指示器FD 4；其中接地变压器1接到系统母线上，用于系统故障时取中性点对地电压作为直流电流发生器的电源，并通过接地变压器1的一次线圈向故障系统注入直流；接地变压器1一次侧的中性点N和大地之间接直流电流发生器，控制装置2接到母线电压互感器3的二次侧，监测配电系统是否发生单相接地故障，并控制直流电流的投切，同时测量注入直流电流的大小，根据所测直流电流的大小调节注入的直流电流的大小；故障指示器FD 4安装于每条馈线的出口，馈线上间隔一定距离也安装故障指示器FD，用来检测注入的直流电流，选择故障线路及故障定位。
直流电流发生器由硅堆D串接电阻R和投切开关K、直流测量传感器MA构成，硅堆D整流产生直流电流，所串电阻R为限流电阻，用可变电阻，通过调节限流电阻的大小，达到调整注入直流电流大小的目的；投切开关K用于控制直流电流的投入和切除；直流测量传感器MA，用来测量注入直流的大小，根据其测量值调节限流电阻R的大小。
一种直流注入式选线定位系统的选线定位方法，
a当发生单相接地故障时，接地变压器一次侧中性点对地电压升高，随着故障点过渡电阻大小不同而不同，最高升高到相电压，该电压为直电流发生器提供电源；
b控制装置控制开关K闭合，中性点对地电压加在直流电流发生器上而产生直流，并通过接地变压器的一次线圈注入故障系统；
c同时，控制装置测量接地变压器一次侧中性点对地支路上的直流电流，并根据故障指示器FD灵敏度的要求调节限流电阻的大小，从而使注入系统的直流电流得到调节；
d注入的直流电流在接地变压器一次侧中性点、接地变压器一次绕组、故障线路故障相和故障点之间形成回路，即只有故障馈线的故障相为直流电流形成了通路，通过观察安装于馈线出口处的故障指示器FD的指示情况，直流电流指示最大的为故障线路，实现故障选线的功能；
e选出故障线路后，沿故障线路观察故障指示器的指示情况，故障区段在有故障指示和没有故障指示的区段上，这就是故障定位功能，两故障指示器之间距离越小，定位精度越高；
f当故障线路被选出并且找到了故障点，控制部分控制开关K断开切除直流电流发生器的电源而停止直流注入。
本实用新型中未详述内容均为公知技术，不再赘述。
实施例1：
在某采油厂一变电所对直流注入式选线定位原理对高过渡电阻情况进行了接地试验，记录如表1。
从表1可以看出，过渡电阻较高时，故障点流过的注入直流电流较大，能够满足故障指示器检测精度的要求。随着过渡电阻的增加，故障点流过的注入直流减小，但也能够满足检测灵敏度的要求。
从表1还可以看出，当直流电流发生器所串限流电阻发生改变时，对注入直流电流的大小有影响，随着所串电阻的增加，直流电流发生器输出直流减小，限流电阻起到了调节注入直流电流大小的作用，但当过渡电阻一定时，对故障点直流电流影响不大，因此注入较小的直流电流，也能保证故障线路上对直流电流的检测精度要求。
表1 2008年2月17日星期日接地项目试验记录
Claims (2)
1、一种直流注入式选线定位系统，其特征是：它包括接地变压器、直流电流发生器、控制装置和故障指示器FD；其中接地变压器接到系统母线上，在系统故障时取中性点对地电压作为直流电流发生器的电源，并通过接地变压器的一次线圈向故障系统注入直流；接地变压器一次侧的中性点N和大地之间接直流电流发生器，控制装置接到母线电压互感器的二次侧，监测配电系统是否发生单相接地故障，并控制直流电流的投切，同时测量注入直流电流的大小，根据所测直流电流的大小调节注入的直流电流的大小；故障指示器FD安装于每条馈线的出口，馈线上间隔一定距离也安装故障指示器FD，用来检测注入的直流电流，选择故障线路及故障定位。
2、根据权利要求1所述的直流注入式选线定位系统，其特征是：所述直流电流发生器由硅堆D串接电阻R和投切开关K、直流测量传感器MA构成，硅堆D整流产生直流电流，所串电阻R为限流电阻，通过调节限流电阻的大小，调整注入直流电流大小；投切开关K控制直流电流的投入和切除；直流测量传感器MA，用来测量注入直流的大小，根据其测量值调节限流电阻R的大小。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008200204390U CN201173956Y (zh) | 2008-04-09 | 2008-04-09 | 直流注入式选线定位系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008200204390U CN201173956Y (zh) | 2008-04-09 | 2008-04-09 | 直流注入式选线定位系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201173956Y true CN201173956Y (zh) | 2008-12-31 |
Family
ID=40201084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2008200204390U Expired - Lifetime CN201173956Y (zh) | 2008-04-09 | 2008-04-09 | 直流注入式选线定位系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201173956Y (zh) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102401872A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-04-04 | 江苏镇安电力设备有限公司 | 一种配出中性导体的it电力系统接地故障定线定相方法 |
| CN102508118A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-20 | 江苏镇安电力设备有限公司 | 一种配出中性导体的it电力系统接地故障选线方法 |
| CN102540016A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-04 | 北京科力恒久电力技术股份有限公司 | 配电线路单相接地故障定位和故障隔离方法 |
| CN102749486A (zh) * | 2011-04-22 | 2012-10-24 | 上海市电力公司 | 一种用于输电线路接地故障自动定位装置的信号源设备 |
| CN102749553A (zh) * | 2011-04-22 | 2012-10-24 | 上海市电力公司 | 一种输电线路接地故障自动定位装置 |
| CN102798800A (zh) * | 2012-07-28 | 2012-11-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 零序电流的非对称电容、电阻增注方法 |
| CN103048590A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-17 | 广东电网公司电力科学研究院 | 配电网线路故障定位方法 |
| CN103176109A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-06-26 | 国家电网公司 | 一种用于配电网的接地故障定位系统 |
| CN103558506A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-02-05 | 国家电网公司 | 非注入式直流系统接地故障查找方法及其装置 |
| CN103995158A (zh) * | 2013-02-17 | 2014-08-20 | 上海安科瑞电气股份有限公司 | 一种医疗隔离电源系统故障定位用信号发生器 |
| CN105676071A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-06-15 | 国家电网公司 | 一种故障选线的高电阻控制方法 |
| CN108287295A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-07-17 | 山东钢铁股份有限公司 | 电力线路接地故障位置查找方法和系统 |
| CN110161355A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-23 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种单相接地故障定位方法及装置 |
| CN111624444A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-04 | 昆明品启科技有限公司 | 一种配电线路接地故障定位方法及装置 |
-
2008
- 2008-04-09 CN CNU2008200204390U patent/CN201173956Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102749486A (zh) * | 2011-04-22 | 2012-10-24 | 上海市电力公司 | 一种用于输电线路接地故障自动定位装置的信号源设备 |
| CN102749553A (zh) * | 2011-04-22 | 2012-10-24 | 上海市电力公司 | 一种输电线路接地故障自动定位装置 |
| CN102401872B (zh) * | 2011-12-09 | 2013-10-16 | 江苏宏安变压器有限公司 | 一种配出中性导体的it电力系统接地故障定线定相方法 |
| CN102508118A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-20 | 江苏镇安电力设备有限公司 | 一种配出中性导体的it电力系统接地故障选线方法 |
| CN102401872A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-04-04 | 江苏镇安电力设备有限公司 | 一种配出中性导体的it电力系统接地故障定线定相方法 |
| CN102540016A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-04 | 北京科力恒久电力技术股份有限公司 | 配电线路单相接地故障定位和故障隔离方法 |
| CN102798800A (zh) * | 2012-07-28 | 2012-11-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 零序电流的非对称电容、电阻增注方法 |
| CN103048590B (zh) * | 2012-12-31 | 2015-04-22 | 广东电网公司电力科学研究院 | 配电网线路故障定位方法 |
| CN103048590A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-17 | 广东电网公司电力科学研究院 | 配电网线路故障定位方法 |
| CN103995158B (zh) * | 2013-02-17 | 2016-10-05 | 安科瑞电气股份有限公司 | 一种医疗隔离电源系统故障定位用信号发生器 |
| CN103995158A (zh) * | 2013-02-17 | 2014-08-20 | 上海安科瑞电气股份有限公司 | 一种医疗隔离电源系统故障定位用信号发生器 |
| CN103176109A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-06-26 | 国家电网公司 | 一种用于配电网的接地故障定位系统 |
| CN103558506B (zh) * | 2013-10-25 | 2016-06-15 | 国家电网公司 | 非注入式直流系统接地故障查找方法及其装置 |
| CN103558506A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-02-05 | 国家电网公司 | 非注入式直流系统接地故障查找方法及其装置 |
| CN105676071A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-06-15 | 国家电网公司 | 一种故障选线的高电阻控制方法 |
| CN108287295A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-07-17 | 山东钢铁股份有限公司 | 电力线路接地故障位置查找方法和系统 |
| CN108287295B (zh) * | 2018-01-29 | 2024-01-30 | 山东钢铁股份有限公司 | 电力线路接地故障位置查找方法和系统 |
| CN110161355A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-23 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种单相接地故障定位方法及装置 |
| CN111624444A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-04 | 昆明品启科技有限公司 | 一种配电线路接地故障定位方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101303387B (zh) | 直流注入式选线定位系统及其方法 | |
| CN201173956Y (zh) | 直流注入式选线定位系统 | |
| CN104076243B (zh) | 一种小电流接地配电网单相接地故障检测指示方法与设备 | |
| CN101719663B (zh) | 基于零序电流有功分量的接地选线方法、装置及应用系统 | |
| CN105811383B (zh) | 一种新型微电网正序阻抗差动保护方法 | |
| US20080211511A1 (en) | Method of Generating Fault Indication in Feeder Remote Terminal Unit for Power Distribution Automation System | |
| CN103688434B (zh) | 单侧馈电的供电线路中的故障识别和故障定位 | |
| US9178350B2 (en) | Electric distribution system protection | |
| CN104101812A (zh) | 一种小电流接地配电网单相接地故障检测定位方法与系统 | |
| CN201359630Y (zh) | 一种采用自适应可调电阻的直流注入式选线定位装置 | |
| CN104678341A (zh) | 站用直流电源系统绝缘监测装置的检测装置及检测方法 | |
| CN103823160B (zh) | 配电网自适应接地选线方法与装置 | |
| CN109001593B (zh) | 一种配电网故障录波控制方法 | |
| CN102879711A (zh) | 一种配电网故障快速定位监测方法 | |
| CN104977499B (zh) | 一种小电流接地系统单相接地故障选线方法 | |
| CN104764981B (zh) | 基于标准化偏移度的配网线路故障区段定位方法 | |
| Liu et al. | Insulation fault detection circuit for ungrounded DC power supply systems | |
| CN102288868A (zh) | 电压互感器二次线圈中性线一点接地检测装置及检测方法 | |
| CN101252276A (zh) | 小电流系统单相接地故障选线的一种方法 | |
| Al-Ghannam et al. | Development of open (broken) conductor detection system for high resistivity areas | |
| KR101989350B1 (ko) | 중첩 무효 에너지 측정을 통한 마이크로그리드 보호계전기 및 그 제어 방법 | |
| CN202177679U (zh) | 电压互感器二次线圈中性线一点接地检测装置 | |
| CN115336130A (zh) | 电力传输系统中的故障检测 | |
| CN103454561B (zh) | 一种配电网单相接地故障定位方法 | |
| CN104459469B (zh) | 一种配电线路故障检测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20081231 Effective date of abandoning: 20080409 |