[发明专利]一种基于同步向量的架空输电线路短路阻抗测量装置

说明书

本发明涉及一种电力系统测量装置，其主要用于电力系统中架空输电线路各类短路阻抗的测量，包括有三相阻抗继电器装置、相间阻抗继电器装置，三相阻抗继电器装置、相间阻抗继电器装置均电连接有电流互感器和电压互感器，电流互感器和电压互感器电连接有同步向量测量装置，三相阻抗继电器装置、相间阻抗继电器装置与第一处理装置相连接，实现对架空输电线路发生的各类短路电压及电流的测量，通过对同步测量的电流电压向量分析处理，决定阻抗继电器是否动作，对计算阻抗分析判定故障类型以及故障定位。

技术领域

本发明涉及一种电力系统测量装置，其主要用于电力系统中架空输电线路各类短路阻抗的测量。

背景技术

随着智能电网的不断发展，配电网运行规模不断加大，运行结构不断复杂，系统输电线路出现短路故障的频率日益增多。输电线路出现短路的情形可以分为以下几种：单相对地短路、两相对地短路、相间短路以及三相短路。中性点不接地的系统（低压网络）可以在单相短路时带故障运行1-2小时，而其他短路故障发生时均应要求断路器正确快速动作以保证系统安全。而且，对于暂时性短路故障，系统可以通过自动重合闸排除，而一些永久性故障必须通过人工排除，这就要求系统能对故障点进行准确定位。传统配电网的短路故障检测及定位技术只适合于辐射型配电网，不适应于网络型配电网。同时，对于母线电流差动保护而言，母线两端的电流同步测量问题尤为重要，由于不是同步测量导致的差动电流过大进而导致母线电流差动保护动作的事故时有发生。因此，配电网短路故障定位问题以及母线电流电压的同步测量问题是确保线路继电保护正确动作的关键。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种基于同步向量的输电线路短路阻抗测量装置，通过对同步测量的电流电压向量分析处理，决定阻抗继电器是否动作，对计算阻抗分析判定故障类型以及故障定位。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于同步向量的架空输电线路短路阻抗测量装置，其中，包括有三相阻抗继电器装置、相间阻抗继电器装置，三相阻抗继电器装置、相间阻抗继电器装置均电连接有电流互感器和电压互感器，电流互感器和电压互感器电连接有同步向量测量装置，三相阻抗继电器装置、相间阻抗继电器装置与第一处理装置相连接，实现对架空输电线路发生的各类短路电压及电流的测量。

本发明中，通过同步向量测量装置对线路两端电流电压进行同步的采样，避免了由于不同步采样造成的继电保护误动作。通过三相阻抗继电器装置、相间阻抗继电器装置对架空输电线路发生的各类短路故障进行判别，判断出断路器是否动作。三相阻抗继电器装置、相间阻抗继电器装置与第一处理装置相连接，第一处理装置接收三相阻抗继电器装置、相间阻抗继电器装置的电信号，第一处理装置通过短路阻抗计算短路点位置。

在一个实施方式中，同步向量测量装置设有时钟模块、第二处理装置。

优选地，第一处理装置和第二处理装置均设有处理器和显示装置。第一处理装置和第二处理装置通过处理器处理信息并通过显示装置将处理结果进行显示。

优选地，时钟模块设有板上时钟、外部GPS、内部GPS、电缆1PPS、光纤1PPS，并且均与主CPU电连接。

内部GPS的作用在于确保设备内部时间一致。外部GPS确保GPS时间与协调世界时UTC可以同步到纳秒量级。电缆1PPS、光纤1PPS用于提供PUM和远动通信通道。主CPU用于计算并处理测量的数据。

在一个实施方式中，三相阻抗继电器装置、相间阻抗继电器装置均采用多相式幅值圆特性阻抗继电器。

在一个实施方式中，电流互感器型号是LZZBJ9-10，电压互感器型号JDZX10-10/3/0.1/ 3/0.1/3。

优选地，三相阻抗继电器装置、相间阻抗继电器装置所测量的单相、相间电压以及电流均转换成电信号传输给主CPU。主CPU接收三相阻抗继电器装置、相间阻抗继电器装置传输的电信号之后，通过计算得出短路点位置。