[发明专利]一种风电场电缆故障定位的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护领域，特别是一种风电场电缆故障定位的方法。

背景技术

随着新能源技术的飞速发展，包括风电、核电、光伏发电、潮汐发电等，风电场的发展在其中占据重要部分。随着风电场装机容量的不断扩大，风电场地域面积的不断扩大，对于汇流各风机所发出的电能所需电缆长度也越来越长。这样，对于风电场内电缆的可靠性提出了更高的要求，当电缆发生故障时，就需要快速的定位，排除故障。

对于风电场内的电缆的故障定位目前还没有成熟的方法，所研究的电缆故障定位方法均基于配网的故障定位。配网中电缆故障定位方法主要有一下几类。第一种是阻抗法，即直流电桥法。该方法精确度较高，但接线较为复杂，只能用于低阻故障测距。第二种为行波法，行波法包括低压脉冲反射法、脉冲电压法和脉冲电流法等。这种方法受环境因素影响较大。其他新方法有利用故障时的浪涌信号测距等发放，但是目前实现还具有困难。针对风电场故障定位，其方法急需解决，以保障风电场内的安全可靠性。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供了一种风电场电缆故障定位的方法。

本发明解决其技术问题所以采用的技术方案是：一种风电场电缆故障定位方法，包括了基于中性点小电阻接地的行波测量法。所述小电流接地为风机升压变压器的中性点通过接小电阻与大地连接，用来做基本保护，所述行波测量法为给中性点加脉冲进行计算，从而完成故障定位。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明基于风电场升压变压器中性点经小电阻接地系统，利用行波测量法，在中性点加脉冲，经计算，对故障进行快速准确定位。有效的解决了风电场电缆故障定位的方法，使得风电场电缆故障可以快速排除，保证风电场的安全，提高风电场运行的稳定性。

附图说明

图1为陆地风电场的电力系统系统图。

图2为行波检测故障原理图。

具体实施方式

如图1，风机                                                、、……、、分别位于风能比较丰富的位置（如各个山顶），每台风机经短距离的电缆线连接至690V/35KV的升压变压器、、……、、，之后经长距离的电缆与汇流母线相接，经变电站将风电与电网并网。

行波检测原理：行波在线路上传播时，遇到波阻抗不连续点（如故障点）会发生反射与折射。反射和折射是行波的重要特性，其中，反射波是用来实现故障测距的重要依据。如图2，行波 （入射波）沿波阻抗为 的线路传播，到达 O 点，波阻抗由 变为 ，发生反射和折射 ；一部分行波 （反射波）沿 线路返回，另一部分行波 （透射波）沿 线路继续传播。

设故障点到信号检测点 M 的距离为 ，v为行波在电缆中传播速度，为行波发送时间，为行波接收时间；则故障点的计算公式为 ：

 

故障的位置检测：升压变压器采用Δ/Y接法，二次侧星形接法的中性点采用小电阻接地。当系统因电缆线发生故障时，在各升压变压器的中性点发出一个行波，若其中有一个经行波检测法测得的故障位置距离小于到母线的距离，则故障点发生在、、……、、线路上；若在各变压器经行波检测法测得的距离均大于到母线的距离，则故障点位于汇流母线上，之后再在做一次行波实验，便可确定是在汇流母线的哪一个位置发生了故障。

总而言之，通过给风电场小电阻接地系统实施行波检测法可以检测出电缆发生的故障点，包括输电电缆、汇流母线以及电缆接口处的故障位置。