[发明专利]一种配电线路单相接地故障区段定位方法

说明书

本发明公开了一种配电线路单相接地故障区段定位方法，包括配电自动化主站系统、单相接地故障选线装置、馈线终端FTU和通信系统；所述配电主站通过通信系统与单相接地故障选线装置、馈线终端FTU连接，进行信息交换；本发明能够有效解决克服单相接地故障时零序电流工频信号小，单相接地故障区段定位灵敏度低的问题；本发明采用零序电流的高频分量（500~3000Hz）作为故障的检测的依据，进行故障检测，提出了利用主振荡频率的相位比对进行区段定位的方法；该方法对传统故障定位方法的继承与改进，提高了故障检测的可靠性和灵敏性。

技术领域

本发明涉及电力自动化技术领域，具体为一种配电线路单相接地故障区段定位方法，适用于中性点不接地的中压配电线路（馈线）发生单相接地故障后，实现故障区段的自动定位。

背景技术

目前，中压配电网一般采用中性点不接地或者经消弧线圈接地的运行方式，发生单相接地故障时，故障电流比较小。变电站的单相接地故障选线装置可以正确地选出故障线路。由于单相接地故障的零序电流工频分量比较小，配电终端对于单相接地故障的检测和定位效果都不够好。

配电线路发生单相接地故障时，零序电流的工频分量比较小，但高频分量（500~3000Hz）比较大，幅值可以达到20A以上，可以作为故障检测分量。故障点上游检测到的零序电流的方向是流入母线，故障点下游检测到的零序电流的方向是流出母线。利用这一特点，可以采用零序电流波形比对的方法进行故障区段的判断。但由于零序电流包含的频率分量比较丰富，波形比对的方法有时会失效。

因此提高了故障检测的可靠性和灵敏性是现阶段需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服单相接地故障时零序电流工频信号小，单相接地故障区段定位灵敏度低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种配电线路单相接地故障区段定位方法，其特征在于，包括配电自动化主站系统、单相接地故障选线装置、馈线终端FTU和通信系统；所述配电主站通过通信系统与单相接地故障选线装置、馈线终端FTU连接，进行信息交换；

发生单相接地故障时，变电站的选线装置完成选线功能，选出故障线路，上报配电自动化主站系统，配电自动化主站系统启动故障定位算法，然后通过以下步骤，进行故障区段定位：

1）配电自动化主站系统根据选线装置的选线结果，判断出故障线路；配电自动化主站系统对故障线路出口处的零序电流波形数据进行频率变换，选取幅值最大的频率为主振荡频率f，提取主振荡频率的故障时刻的相位记为φ0；

2）配电自动化主站系统根据配电线路的拓扑关系，根据距离变电站的远近依次对各个FTU采集的故障零序电流波形数据进行频率变换，提取第n个FTU检测到主振荡频率f的故障时刻的相位值φn；

3）若|φ0 -φn|<120°,则故障区段在该FTU下方，继续查找；若|φ0 -φn|>120°,则故障在该FTU上方，停止查找，确定故障区段在第n个FTU与n-1个FTU之间；

4）若直到最末端的FTU都没有出现若|φ0 -φn|>120°，则认为故障区段在第n个FTU之后，即线路末端。

作为优选，所述配电自动化主站系统用于收集变电站选线装置的故障信息、线路上各馈线终端FTU的故障信息，根据所收集到的故障电流信息进行分析，确定故障区段；

作为优选，所述单相接地故障选线装置用于采集变电站中压配电线路出口断路器的零序电流信息，进行单相接地故障选线，并上报配电主站系统。

作为优选，所述馈线终端FTU包括线路上开关FTU，用于采集各开关的故障信息并上报配电主站系统。

作为优选，所述通信系统为配电主站、单相接地故障选线装置与各馈线终端FTU进行通信提供通道。