[发明专利]一种电缆故障位置检测方法

说明书

本发明公开了一种电缆故障位置检测方法。现有行波测距技术中，单端行波测距技术测量精度低，双端行波测距技术存在授时不稳定性的缺点。本发明采用的装置包括n个检测组件，n≥2。n个检测组件间隔设置在三相电力线路上。所述的检测组件包括接地箱、电流互感器和电容。三个电容的一端与三相电力线路的三条火线分别相连，另一端与三个电流互感器内初级绕组的一个接线端分别相连。三个电流互感器内初级绕组的另一个接线端均与三相电力线路的地线相连。本发明没有时钟同步和电力线路参数的检测两个步骤，也不需要知道电流行波的传播速度，操作简单方便，又有更高精度。

技术领域

本发明属于于电力线路故障测距技术领域，具体涉及一种电缆故障位置检测方法。

背景技术

为快速定位电力系统输电线路中的故障位置，行波测距技术由于其高精确度、适用范围广的特点，在电力线路故障位置检测中得到大量运用。目前已有的行波测距技术中，相比于单端行波测距技术，双端行波测距技术具有更高的可靠性，故而在实际应用中作为主要的测距技术，但这种技术需要精确的时钟同步和电力线路参数，其中电力线路参数往往对故障点产生的瞬态行波波速产生巨大影响。目前双端行波测距技术大多是采用卫星技术来实现线路两端的时钟同步，利用基于GPS或北斗系统的同步时钟输出，可以使两端装置的时钟同步精度达到1μs，由此产生的测距误差不会超过150m，但该技术存在授时不稳定性的缺点。因此，一种不需要时钟同步和电力线路参数电力线路参数的双端行波测距和输电线路故障位置检测装置和方法拥有广阔发展前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电缆故障位置检测方法。

本发明采用的检测装置包括n个检测组件，n≥2。n个检测组件间隔设置在三相电力线路上。所述的检测组件包括接地箱、电流互感器和电容。三个电容的一端与三相电力线路的三条火线分别相连，另一端与三个电流互感器内初级绕组的一个接线端分别相连。三个电流互感器内初级绕组的另一个接线端均与三相电力线路的地线相连。

进一步地，所述的检测组件还包括数据采集模块和主控模块。所述的数据采集模块包括A/D转换器和FPGA高速采集模块。三个电流互感器内次级绕组的一个接线端与A/D转换器内的三个模拟信号输入端分别相连，另一个接线端均与接地箱连接。A/D转换器内的数字信号输出端与FPGA高速采集模块的信号输入端相连。所述的FPGA高速采集模块与主控模块相连。

进一步地，所述的主控模块采用单片机。

进一步地，所述的检测组件还包括时钟模块。所述时钟模块的时钟输出接口与主控模块的时钟输入接口相连。

进一步地，所述的检测组件还包括通信模块和后台服务器。所述后台服务器与主控模块通过通信模块相连。

该电缆故障位置检测方法具体如下：

步骤一、若其中两个相邻的检测组件内电流互感器均检测故障电流，则该两个检测组件分别作为第一工作组件、第二工作组件。记录下第一工作组件第一次检测到故障电流的时间点t_i及第二工作组件第一次检测到故障电流的时间点t_j。

步骤二、计算第一工作组件的故障确认时间区间[t_min，t_max]，其中，t_min＝t_i+0.5[l/v_max-(t_j-t_i)]；t_max＝t_i+0.5[l/v_min-(t_j-t_i)]；l为第一工作组件与第二工作组件之间火线的长度；v_max＝c；v_min＝0.8c；c为光速，即3×10⁶km/s。