[发明专利]用于使用正序和负序电压变化来定位在多相电网上的故障的系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于检测多相电网中的故障(3)的系统，其中该系统包括：多个传感器，该多个传感器分布在电网上，并且适于测量表示每个传感器处的正序电压和/或负序电压的参数；以及分析装置，该分析装置适于分析由各个传感器发射的表示每个传感器处的正序电压和/或负序电压的信号、从由传感器发射的信号当中查找极值，并且适于定位对应于所述极值的传感器上的故障(3)。

技术领域

本发明涉及电网上的故障的定位。

更具体地说，本发明涉及一种用于检测和绝对定位三相供电网络上的断线或者没有断线故障的系统。

背景技术

电网上的故障：

电网容易出现故障，而这些故障应尽快排除。

没有断线的故障例如是由以下项的结果：

-配电线路和树之间的接触，其形成到大地的短路电流；

-地下网上的机械触点，其形成相间和/或到大地的短路电流，例如呈镐冲击的形式；

-磨损线缆的绝缘质量方面的下降，其形成相间和/或到大地的短路电流。

例如，在不利的天气条件的情况下，出现断线的故障。断开的地方的任一侧上的线路可能落到地面，这又可能形成到大地的短路。

为了消除故障，可以使线路或线路的发生故障的部分断电，这意味着不再给相关的线路或线路部分供电。

为了避免或限制这种不便性，可以减少网络的要断电的部分和/或精确定位故障，以进行必要的修理并尽快重新建立服务。

事实上，为了减小网络的要断电的部分的大小，通常将电力网络分割成几个区域，使得网络可以按各部分进行监控和控制。每个区域由两个保护器包围。每个保护器具有监控相邻区域的作用。只有在区域中检测到故障时保护器才触发。例如，理论上考虑这样的线路1，其包括由保护器2分隔的5个不同的区域，使得可以将每一条线路部分与其他线路隔离，如图1所示。每个区域由两个保护器界定。如果故障出现在第三区域，参考图1：

除了保护器3A和3B之外，所有保护器2感知到故障3，但是它们没有将其定位在它们的区域中。它们不会被触发。

监控故障的保护器3A和3B感知故障3并将其定位在它们的区域中。然后，它们被触发以使相关区域断电。

理论提示：

为了尽可能快速且有效地实行修理操作，必须准确地定位故障3。

为了研究故障情况下的电网，可以使用一种称为Fortescue变换的数学方法，该方法通常用于将三相电网分解为三个独立的单相网络，称为正序网络、负序网络和零序网络。

从电压V_a、V_b、V_c(在相位a、b和c的意义上)的物理基“abc”到Fortescue基V_d、V_i、V_o(正序、负序、零序)的变化通过以下等式实现：

V_a＝V_d+V_i+V_o

V_b＝a²V_d+aV_i+V_o

V_c＝aV_d+a²V_i+V_o

其中