[实用新型]实现配电线路故障行波测距高可靠性的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实现配电线路故障行波测距高可靠性的装置，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术

电力系统的电能输送分为输电和配电。输电线路采用高电压(110kV以上)，距离长(可达几百公里)，一般无分支，中性点直接接地，发生故障后直接跳闸。配电线路采用中低压(35kV，10kV等)，距离短(十几或几十公里)；一般多分支(尤其是10KV线路)，多采用中性点不直接接地方式(如经消弧线圈接地)，发生单相接地故障后不跳闸，但须尽快修复。

对于高压长距离输电线路，现在有比较成熟的双端法(D型)行波故障测距系统。两端各配置一台行波采集装置，装置有严格的时间同步措施(如GPS)，记录故障行波波头时刻，结合线路长度和波速度，可以计算出故障距离。

对于复杂的配电线路网络(复杂在于中性点不直接接地、多分支、可能会是架空线/电缆混合线路)，简单的双端法并不适用。

对于配电线路故障，现在的一般做法为：先选线(拉路排除法，或经小电流接地选线装置的指示)，再人工巡线(肉眼、望远镜或登杆排查)，也有较先进的小电流接地故障定位仪，站端加特定信号，沿线用接收机接收，信号从有到无的转折点即为故障点。其缺点为：拉路法会造成非故障线路停电；小电流接地选线装置品种和原理繁多，但选线可靠性并不是很高；人工巡线耗费大量时间和人力，也有些情况靠巡线不能发现故障点；定位仪的问题在于没有相应的测距手段，而只是一种定点手段，工作时比较盲目，只能采用1/2分段法逐步逼近，比较繁琐。现也普遍采用故障指示器方案，指示器挂在线路上，供电侧到故障点之间的故障指示器有指示动作，故障点之后的没有动作，巡线时观察指示器逼近故障点。其对相间短路故障非常有效，但对占故障绝大多数的单相接地故障成功率较低，且其作用为故障分段，并不能指明具体的故障位置。

而且不论是单端法行波测距还是双端法行波测距，在复杂的配电线路运行中，会产生大量的非故障干扰行波，如果依赖于设定的阀值进行行波触发和记录，若阀值设定过高，则很有可能故障行波也无法正确触发，若设定过低，将会得到大量无效数据，真实故障行波虽然也可能包含在内，但基本上无法自动剔除干扰，靠人工选择也很不现实也不及时。

实用新型内容

为解决上述技术问题中的不足，本实用新型的目的在于：提供一种可以克服上述缺陷，能够有效的从干扰行波中准确分离出故障行波的装置。

本实用新型所提供的装置包括中央处理单元，电压及行波传感器分别通过行波高速数据采集单元和三相工频电压采集电路连接中央处理单元，中央处理单元通过通讯单元与主站通讯，同时中央处理单元连接GPS或北斗定时单元。

所述的中央处理单元、电压及行波传感器，三相工频电压采集电路及其它附属电路通过内置电源进行供电。

所述的通讯单元为移动通讯网络。也可采用网络通信、光纤网、3G、4G等。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

可以提供更小的设备体积，可准确的将故障行波从干扰行波中找出，避免出现故障的漏报、错报，提高故障测距设备的可靠性。

附图说明

图1本实用新型方框原理图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：

如图1所示的装置，包括中央处理单元，电压及行波传感器分别通过行波高速数据采集单元和三相工频电压采集电路连接中央处理单元，中央处理单元通过通讯单元与主站通讯，同时中央处理单元连接GPS或北斗定时单元。中央处理单元用于收集电压及行波数据，当三相工频电压跌落时，中央处理单元以电压跌落的时间点截取前后一段行波数据如+20ms，并将此数据通过通讯单元上传至主站，由这一段行波数据中再找出故障行波，进而保证行波数据的准确性。

中央处理单元外接指示灯，当检测到电压跌落时，可以同时亮灯报警。双重提示。

中央处理单元、电压及行波传感器，三相工频电压采集电路及其它附属电路通过内置电源进行供电。所述的通讯单元为移动通讯网络。其内置电源可为AC/DC220V、电压互感器供电、太阳能供电。

在具体使用过程中：

通过数据采集装置实时监测配电网络三相相电压，并且实时采集电压及行波数据，当检测到电压跌落到设定的阀值以下，将把此时刻+20ms时间内的工频相电压、行波数据锁定并上传主站，故障行波从这一段时间内的行波中分析得出。

其理论依据为：当发生单相接地故障时(占线路故障总数的70％)，故障相电压跌落，非故障相电压升高；两相接地故障(占10％)及其引发的相间故障(占10％)，两故障相电压均跌落，非故障相电压升高；三相短路故障很少，三相均电压跌落；断线故障几乎没有可不考虑。在绝大多数故障中，均发生电压跌落，电压跌落的程度与接地过渡电阻有关，金属性接地电压跌落为0，过渡电阻越大，跌落程度越小。电压跌落的瞬间，故障行波向线路两端进而通过分支点传播。而负荷运行虽也能形成行波，但一般能量很低，不会造成电压深度跌落。所以，使用电压跌落(并结合其他相电压是否升高)作为故障发生的判据，是最可靠的判断方式。在本方案中，工频相电压、行波在持续采集中，一旦电压跌落到设定的阀值以下，将把此时刻前后一段时间的工频相电压、行波数据锁定并上传主站，由主站综合分析计算。此段时间的数据将肯定包含故障的工频及行波信息，从这一段时间的行波数据中准确的找出故障行波的可靠性大大增加，可以有效剔除其它时段干扰行波的干扰。没有误报也没有漏报。