[发明专利]小电流接地系统单相接地测距方法和测距装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护领域，具体而言，涉及一种用于测量小电流接地系统单相接地的故障点的位置的测距方法和测距装置。

背景技术

小电流接地系统是指发生单相接地故障时，故障电流较小的系统，具体指中性点不接地、中性点经消弧线圈或者中性点经高电阻接地系统，俗称小电流系统。小电流系统发生单相接地故障，因不构成短路回路，不必快速切除故障线路，停止用户供电。据统计，单相接地故障占整个配电系统所有故障的70％以上。为保证供电可靠性，我国的配电系统通常采用小电流系统。小电流系统发生单相接地故障后，如不能及时消除故障，故障点的故障电弧可能烧毁设备，并引发相间故障，扩大事故，因此我国的电力系统运行规程规定：小电流系统发生单相接地故障允许带电运行两小时，也意味着单相接地故障必须在两小时内清除。要清除故障，必须确定故障位置，检测小电流接地系统单相接地故障位置的方法称为故障测距。但是由于小电流接地系统单相接地不构成明显的短路回路，稳态信号特征不明显，因此，小电流接地系统单相接地故障测距一直是个无法解决的难题。

目前，相关技术中单相接地测距方法和测距装置提出了基于相电流互感器和零序电流互感器获取的初始电流行波的测距方法，满足了配电线路单相接地故障测距的现场应用要求。然而，由于现场相电流互感器的变比受最大负荷电流的影响，一方面通常较大，不利于电流行波信号的获取；另一方面不确定，不利于与零序电流互感器的变比匹配，因此，在负荷电流较大的现场所述方法难于应用，有必要寻找一种新方法满足负荷电流较大的现场应用要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种新的方式，适用于电流互感器不能有效获取行波的现场情况，准确地测出单相接地故障的距离。

有鉴于此，本发明公开了一种测距方法，用于测量小电流接地系统单相接地的故障点的位置，包括：步骤102，在小电流接地系统的母线上设定测量点，并实时同步采集电压行波，所述出线上发生单相接地时，所述电压行波中包括经导线与导线传播的故障初始行波和经导线与大地传播的故障初始行波；步骤104，根据x＝v1×v2×Δt/(v1-v2)，得到所述测量点至所述故障点的距离，其中，Δt为所述经导线与大地传播的故障初始行波到达所述测量点的时间和所述经导线与导线传播的故障初始行波到达所述测量点的时间的时间差，v1为经导线与导线传播的电压行波的波速度，v2为经导线与大地传播的电压行波的波速度，x为所述测量点至所述故障点的距离。

在上述技术方案中，优选地，在所述步骤102中，使用电压互感器的一相和电压互感器的开口三角电压实时同步采集所述电压行波，其中，所述电压互感器的一相采集的电压行波中包括所述经导线与导线传播的故障初始行波，所述电压互感器开口三角电压采集的电压行波中包括所述经导线与大地传播的故障初始行波。

在上述技术方案中，优选地，在所述步骤104中，所述出线上发生单相接地的情况时，对所述电压行波进行小波变换以获得经导线与导线传播的故障初始行波到达所述测量点的时间和经导线与大地传播的故障初始行波到达所述测量点的时间。

本发明还公开了一种测距装置，用于测量小电流接地系统单相接地的故障点的位置，包括：采集模块，在小电流接地系统的出线上设定测量点，并实时同步采集电压行波，所述出线上发生单相接地时，所述电压行波中包括经导线与导线传播的故障初始行波和经导线与大地传播的故障初始行波；距离计算模块，根据x＝v1×v2×Δt/(v1-v2)，得到所述测量点至所述故障点的距离，其中，Δt为所述经导线与大地传播的故障初始行波到达所述测量点的时间和所述经导线与导线传播的故障初始行波到达所述测量点的时间的时间差，v1为经导线与导线传播的电压行波的波速度，v2为经导线与大地传播的电压行波的波速度，x为所述测量点至所述故障点的距离。

在上述技术方案中，优选地，所述采集模块包括：电压互感器一相和电压互感器开口三角，实时同步采集所述电压行波，其中，所述电压互感器一相采集的电压行波中包括所述经导线与导线传播的故障初始行波，所述电压互感器开口三角采集的电压行波中包括所述经导线与大地传播的故障初始行波。

在上述技术方案中，优选地，还包括：小波变换模块，在所述出线上产生单相接地的情况时，对采集的电压行波进行小波变换以获得经导线与导线传播的故障初始行波到达所述测量点的时间和经导线与大地传播的故障初始行波到达所述测量点的时间。

根据上述技术方案，可以实现一种单相接地测距方法和测距装置，可以有效地测量产生小电流接地系统单相接地的故障点的距离。

附图说明