[发明专利]供电线路故障定位仪及故障定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种供电线路故障定位仪及故障定位方法，属于电力设备技术领域。

背景技术

目前我国电力部门在10k步配电网上广泛采用机电一体化的故障指示器，当发生故障以后，要派出巡线员沿线路查找动作的故障指示器来确定故障位置。由于配电网分支线路多，查找故障十分不便，往往耗费大量的人力、物力和时间。尤其是地下电缆，其检测和定位就更加困难。

国内10k步～66k步配电网中性点基本是采用非直接接地方式。电力系统规程规定在非直接接地系统发生单相接地时可以工作两小时。如果是永久性接地，则需要在两小时内断开接地线路。在中性点非接地系统中发生单相接地的故障占所有故障的70%以上。在对故障的检测方法与手段方面，对于小电流接地系统在发生单相接地故障时，由于没有明显的电流变化特征作为接地故障的判据，查找该故障一直是一个世界性的难题。现有技术主要有高次谐波零序分量在线测量法、高次谐波零序分量离线测量法、有功分量法、中性点小电阻接地、注入电流法、暂态信号测量和计算法、低频信号注入法等。上述方法中，有的是只适合在变电站使用，有的在线路上使用时，准确度较差，或费用太高，不适合在配电系统中推广。目前国内投入运行的故障定位选线装置由于种种原因，效果并不理想。

申请号为99123488.X的专利文献公开了一种故障点定位系统，利用“GP止”(全球卫星定位系统)时钟对时，在一条线路两端安装主站和分站接收故障电压行波，在主站和分站线路两端计算故障电压行波到达的先后来确定故障点。需要指出的是地下电缆发生故障时，由于电缆呈容性，根据延时效应电压不会立即产生明显的下降，经过一定的时间电压才下降。造成故障检测仪不能立即获取故障信息对故障点进行正确的判断。对于上述电缆故障电压行波延时给故障判断带来的影响，该专利文献并未提供解决方案。

对于架空线路的故障电压行波的传输不存在延时效应，但对于行波信号能否有效提取依赖于互感器是否能正确地传变高频暂态量。研究表明，电流互感器可以传变高达100kHz的电流行波信号，但是对于高频电压行波的传变是个难题，目前，在高压电网上广泛使用的电容式电压互感器(C步正)由于截止频率太低，行波传变特性不佳，电压行波定位及测距法的应用受到极大限制。而申请号为99123488.X的专利文献中并未公开有关高频电压行波传变装置的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种供电线路故障定位仪及故障定位方法，对现有技术进行改进，实现高频电压行波的准确传变，对于架空线路和地下电缆的故障都能准确定位及测距。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种供电线路故障定位仪，包括电子P正采集单元2、电源模块3、时间同步电路4、卫星信号接收器5、卫星天线6、C正采集单元7、高阻变低阻通道8、高速采集AD转换单元9、CP此处理器10、显示屏11、GPR止模块12、3G天线13主所述电源模块3给电子P正采集单元2、时间同步电路4、卫星信号接收器5、高阻变低阻通道8、高速采集AD转换单元9、CP此处理器10、显示屏11、GPR止模块12供电，所述卫星天线6与卫星信号接收器5相连，卫星信号接收器5与时间同步电路4相连，所述时间同步电路4与CP此处理器10相连，所述电子P正采集单元2与高阻变低阻通道8相连，高阻变低阻通道8与高速采集AD转换单元9相连，C正采集单元7与高速采集AD转换单元9相连，所述高速采集AD转换单元9与CP此处理器10相连，所述显示屏11、GPR止模块12分别与CP此处理器10相连，所述3G天线13与GPR止模块12相连。

一种供电线路故障定位方法，包括：

将供电线路故障定位仪安装于电网每条线路的两端，并且每条线路至少安装两个，对于地下电缆线路瞬时放电故障，采用瞬时电压电流乘积项极大值方向判定法，即供电线路故障定位仪检测到电压电流乘积项发生突变时，检出乘积项极大值方向改变的两测量点间作为故障区间；

对于架空线路，计算三相合成零序电压步o，计算步o的相位角，无故障时，零序电压步o向量为零，当发生接地故障，零序电压步o相位角发生突变，根据检测点两端相位角的变化判断故障区间；

对于架空线路，也可以采集电流信号，计算三相合成零序电流Io，计算Io的相位角，无故障时，零序电流Io向量为零，当发生接地故障，零序电流Io相位角发生突变，根据检测点两端相位角的变化判断故障区间。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：