[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

说明书

本发明涉及一种基于地线电流无功分量的接地故障定位方法和装置。基于地线电流无功分量的接地故障定位方法为：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馈出线电缆的首端和末端的地线电流并分别计算对应的相量值；依据零序电压和各段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，再计算各段馈出线电缆的故障判断量；依据各段馈出线电缆的故障判断量判断出发生接地故障的馈出线电缆。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、地线电流互感器和服务器。本发明能够较为快速、方便地在中性点不接地电缆配电网中定位发生接地故障的馈线电缆段。

技术领域

本发明属于电力自动化技术领域，具体涉及一种针对中性点不接地的电缆配电网定位发生接地故障的馈出线电缆段的方法和装置。

背景技术

电缆配电网广泛使用于煤矿等其他矿井的井下供电。近年来，由于人们对城市环境优美的追求和更高供电可靠性的需求，同时，也由于电力电缆生产技术水平的提高，电缆应用成本的下降，10kV城市配电网愈来愈多地改造为三芯电缆供电方式。三芯电缆的铜箔屏蔽层和铠装层与配电网的接地极构成配电网的接地网，当电网发生接地故障时，在这接地网中形成了地线电流的分布，并且，这种分布是有规律的。地线电流中的分布规律可为接地故障馈线的判断提供新的原理和方法，并且，由于地线电流在地线中的分布被接地极分割，各段地线的电流均有变化，这更有利于找出、定位接地故障点。不同于架空线配电网，电缆配电网虽有故障少，有利于提高供电的可靠性等优势，但一旦发生接地故障，则较架空线电网更难发现故障点，因此，定位接地故障发生的电缆段能极大地减小接地故障的搜索范围，大大减少接地故障的寻找时间，减少故障寻找的工作量的同时，也极有利于提高供电的可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够较为快速、方便地在中性点不接地电缆配电网中定位发生接地故障的馈线电缆段的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

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，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。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。

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：