[发明专利]一种母线故障气室定位方法及装置

权利要求书

1.一种母线故障气室定位方法，应用于SF6气体绝缘变电站GIS系统中，GIS系统包括两条母线、设置在母线上的若干个气室、并联在两条母线间的若干个开关以及与开关连接的外部支路，其特征在于，该方法包括：

在确定所述GIS系统的母线发生故障时，读取故障录波器采集的故障时刻各条外部支路的注入电流，以及故障录波器采集的故障时刻各开关的电流分布，其中所述故障录波器与各条外部支路分别连接；

分别模拟母线上各气室单独故障时，利用所述故障时刻各条外部支路的注入电流，计算各开关的电流分布；

针对模拟的各气室单独故障时计算得到的各开关的电流分布，分别对比其与所述故障录波器采集的故障时刻各开关的电流分布，将电流分布比对结果最接近的一个模拟故障气室确定为故障气室；

所述GIS系统采用二分之三接线方式，所述分别模拟母线上各气室单独故障时，利用所述故障时刻各条外部支路的注入电流，计算各开关的电流分布，包括：

用节点阻抗矩阵表示GIS系统中各节点电压：

其中，表示节点i的对地电压，表示外部向节点i的注入电流，Z_ii表示结点i的自阻抗，Z_ij表示节点i和节点j之间的互阻抗；

定义外部支路为k条，各条外部支路的注入电流分别为I₁至I_k，母线上故障气室对应的节点为j，则根据戴维南定理可知，节点j的电流为：

将节点电压方程中的电流向量表示为：

计算节点电压方程得到各节点对地电压，并计算故障时刻任意两个节点间支路的电流分布：

其中，当节点i和节点j之间为开关时，为开关电流，z_ij为节点i和节点j之间开关的阻抗。

2.一种母线故障气室定位装置，应用于SF6气体绝缘变电站GIS系统中，GIS系统包括两条母线、设置在母线上的若干个气室、并联在两条母线间的若干个开关以及与开关连接的外部支路，其特征在于，该装置包括：

数据读取单元，用于在确定所述GIS系统的母线发生故障时，读取故障录波器采集的故障时刻各条外部支路的注入电流，以及故障录波器采集的故障时刻各开关的电流分布，其中所述故障录波器与各条外部支路分别连接；

电流分布计算单元，用于分别模拟母线上各气室单独故障时，利用所述故障时刻各条外部支路的注入电流，计算各开关的电流分布；

电流分布对比单元，用于针对模拟的各气室单独故障时计算得到的各开关的电流分布，分别对比其与所述故障录波器采集的故障时刻各开关的电流分布，将电流分布比对结果最接近的一个模拟故障气室确定为故障气室；

所述电流分布计算单元包括：

第一电流分布计算子单元，用于在所述GIS系统采用二分之三接线方式时，计算GIS系统中各节点电压：

用节点阻抗矩阵表示GIS系统中各节点电压：

其中，表示节点i的对地电压，表示外部向节点i的注入电流，Z_ii表示结点i的自阻抗，Z_ij表示节点i和节点j之间的互阻抗；

定义外部支路为k条，各条外部支路的注入电流分别为I₁至I_k，母线上故障气室对应的节点为j，则根据戴维南定理可知，节点j的电流为：

将节点电压方程中的电流向量表示为：

第二电流分布计算子单元，用于在计算得到各节点电压后，计算故障时刻任意两个节点间支路的电流分布：

其中，当节点i和节点j之间为开关时，为开关电流，z_ij为节点i和节点j之间开关的阻抗。