[发明专利]用于架空型故障指示器判定线路单相接地故障的方法

说明书

技术领域：

本发明属于电力系统监测领域，具体涉及一种用于架空型故障指示器判定线路单相接地故障的方法。

背景技术：

线路故障多发生于配电网，配电网结构复杂，分支众多，一旦发生故障，难以迅速确定故障点。针对故障电流较大的相间短路故障，故障指示器具有一定的准确性；对单相接地故障的识别和确认，故障指示器的准确度大大降低；厂家和研究机构一直在探索，也有一些新的产品推出，都没有取得令人满意的准确度；单相接地故障一直是业界难以很好解决的技术难题。

经过对现有技术领域的技术检索发现：中国专利申请号201010503005.8，公告号CN101975911B，记载了“用于架空线路故障指示器的接地故障判定方法”，该发明采用在待测母线上三相电压互感器开口三角侧接入五次谐波发生器的方法，通过判断母线侧零序电压来确定接地故障是否发生；通过向故障线路注入五次谐波来定位故障点。属于信号注入法。这种方法从理论上讲，定位故障点是准确的，但因为加装了信号源，对电网的安全运行不利，也不利于施工。

进一步检索发现，中国专利申请号201110424459.0，公告号CN102540012B，记载了“小电流接地系统单相接地故障的判定方法及其装置”，该发明也是采用在母线侧安装信号源的方式，这里的注入信号是投切负载电阻形成的，采用注入信号、基波信号正负首半波、五次谐波正负首半波相位相比较的方法来判定接地故障。同样地，因为采用了信号源，增加了电网运行的安全隐患。

进一步检索还发现，中国专利号ZL200820122976.6，公告号CN201293819Y，记载了“无线传输电力线路故障指示器”，该实用新型采用故障指示器本身采集电压、电流、五次谐波等信号，并依此做出故障判断，这种方式是单个故障指示器根据自身采集到的数据作出故障判定，因此对单相接地故障准确度不高。

进一步检索还发现，中国专利号ZL00259847.7，公告号CN2459669Y，记载了“单相导线挂装式小电流接地故障指示器”，该实用新型采用模拟电路搭建，抗干扰能力较低，在电网复杂电磁环境下不具备实用价值。

发明内容：

本发明的目的在于，克服现有技术不足，提供一种准确便捷的用于架空型故障指示器判定线路单相接地故障的方法。

本发明所提供的用于架空型故障指示器判定线路单相接地故障的方法，

包括如下步骤：

(1)在配电网的三相上安装若干故障指示器，用于定时采集线路电流的高次谐波幅值和相对于基波相位数据并上传数据集中器；

(2)数据集中器将数据上传主站，主站分析采集线路电流的高次谐波幅值和相对于基波相位数据；当出现故障线路时，故障相和故障线路流经电流的高次谐波是该线路负荷电流高次谐波与所有正常相、正常线路容性电流的高次谐波之和，此时高次谐波电流的幅值远大于正常时该线路高次谐波电流，且相位保持基本不变；进而判断故障点在所测高次谐波电流幅值变大的故障指示器与所测高次谐波电流幅值变化不大的故障指示器之间；

(3)通过数据集中器，使故障电流路径上的故障指示器闪光、翻牌指示；在最后一只闪光、翻牌故障指示器与下游未闪光、翻牌故障指示器之间为故障点；

优选高次谐波为五次谐波。

所述故障指示器包括开合式精密电流互感器、单片机，同时单片机连接通讯模块和故障指示驱动模块。故障指示驱动模块用于闪光、翻盘。开合式精密电流互感器采集线路电流信号和线路电流高次谐波信号，单片机计算出线路电流高次谐波幅值和相对于基波相位数据并上传上述数据给数据集中器；在接地故障发生时，在接收到由主站经数据集中器发来的动作信号后，闪光和翻牌指示故障电流路径；

所述的数据集中器与故障指示器的通讯方式可以是无线、光纤、有线等多种方式。

本发明的有益效果是：

具有更高的准确性。借助安装在配电网的若干组故障指示器，实时采集配电网各线路的高次谐波信号，并依次存储记录；当故障发生时，主站依据当前数据和历史数据，并综合各分支故障指示器的当前和历史数据，再做出故障判定、并定位故障点。这种判定方法利用的是系统、大量、有用的数据分析，对单相接地故障的判定和定位，准确、可靠。

附图说明

图1本发明系统组成图；

图2本发明系统运行图；

图3本发明故障指示器方框原理图；

图4本发明数据集中器方框原理图。

具体实施方式