[发明专利]基于地线电流无功分量的接地故障定位方法和装置

权利要求书

1.一种基于地线电流无功分量的接地故障定位方法，用于在中性点不接地的电缆配电网中定位发生接地故障的馈出线电缆，其特征在于：所述基于地线电流无功分量的接地故障定位方法包括以下步骤：

步骤1：对于发生接地故障的中性点不接地的电缆配电网，同步采样零序电压和各段所述馈出线电缆的首端和末端的地线电流；

步骤2：分别计算所述零序电压和各段所述馈出线电缆的首端和末端的地线电流对应的相量值；

步骤3：依据所述零序电压和各段所述馈出线电缆的首端和末端的地线电流对应的相量值，计算各段馈出线电缆的首端和末端的地线电流的无功分量；

步骤4：依据各段所述馈出线电缆的首端和末端的地线电流的无功分量计算各段所述馈出线电缆的故障判断量；

步骤5：依据各段所述馈出线电缆的故障判断量判断出发生接地故障的所述馈出线电缆；

所述步骤2中，所述零序电压对应的相量值为U_0Re+jU_0Im，各段所述馈出线电缆的首端和末端的地线电流对应的相量值分别为I_siRe+jI_siIm、I_miRe+jI_miIm，其中，下标i为所述馈出线电缆的序号，小标s、m分别表示所述馈出线电缆的首端和末端，下标Re、Im分别表示实部和虚部，其中：

u₀(k)为所述零序电压，i_si(k)为第i段所述馈出线电缆的首端的地线电流，i_mi(k)为第i段所述馈出线电缆的末端的地线电流，N为一个基波周期的采样点数；

所述步骤3中，各段馈出线电缆的首端和末端的地线电流的无功分量为：

所述步骤4中，设定所述各段所述馈出线电缆的首端和末端的地线电流的参考方向都为流向接地极为正，则各段所述馈出线电缆的故障判断量为：

ΔI_qi＝I_qsi+I_qmi；

所述步骤5中，若各段所述馈出线电缆的故障判断量具有唯一的最大值且该最大值大于故障量整定值，则该最大值对应的一段馈出线电缆发生接地故障，若各段所述馈出线电缆的故障判断量均小于所述故障量整定值，则各段馈出线电缆的首端和末端的地线电流的无功分量中的最大值对应的一段馈出线电缆末端的母线发生接地故障。

2.根据权利要求1所述的基于地线电流无功分量的接地故障定位方法，其特征在于：所述步骤1中，采样零序电压，并依据所述零序电压判断所述中性点不接地的电缆配电网是否发生接地故障。

3.根据权利要求2所述的基于地线电流无功分量的接地故障定位方法，其特征在于：若所述零序电压超过整定的门槛值，则所述中性点不接地的电缆配电网发生接地故障。

4.一种基于地线电流无功分量的接地故障定位装置，用于实施如权利要求1所述的基于地线电流无功分量的接地故障定位方法而在中性点不接地的电缆配电网中定位发生接地故障的馈出线电缆，其特征在于：所述基于地线电流无功分量的接地故障定位装置包括：

零序电压监测装置，所述零序电压监测装置用于对于发生接地故障的中性点不接地的电缆配电网同步采样零序电压；

若干个地线电流互感器，所述地线电流互感器用于对于发生接地故障的中性点不接地的电缆配电网同步采样各段所述馈出线电缆的首端和末端的地线电流；

服务器，所述服务器分别与所述零序电压监测装置、各个所述地线电流互感器通信连接，用于分别计算所述零序电压和各段所述馈出线电缆的首端和末端的地线电流对应的相量值；依据所述零序电压和各段所述馈出线电缆的首端和末端的地线电流对应的相量值，计算各段馈出线电缆的首端和末端的地线电流的无功分量；依据各段所述馈出线电缆的首端和末端的地线电流的无功分量计算各段所述馈出线电缆的故障判断量；依据各段所述馈出线电缆的故障判断量判断出发生接地故障的所述馈出线电缆。

5.根据权利要求4所述的基于地线电流无功分量的接地故障定位装置，其特征在于：所述服务器与所述零序电压监测装置、各个所述地线电流互感器通过无线通信方式通信连接。

6.根据权利要求5所述的基于地线电流无功分量的接地故障定位装置，其特征在于：所述服务器与所述零序电压监测装置、各个所述地线电流互感器通过Rola无线通信方式通信连接。