一种基于电压电流向量的配电线路断线监测装置，应用于电网系统为三相三线制且中性点不接地或不直接接地系统，在线路的监测点安装断线监测装置，断线监测装置通过周期性三相同步采样配电线路的三相线电压波形、三相电流波形，计算出同一时刻的三相线电压、三相电流的有效值和相位角；通过分别计算、比较三相线电压有效值中最大电压同最小、次小电压之和的比例关系，及最小、次小电压的相位差数值关系，判断监测点的上侧线路是否发生单相断线故障；通过比较负序电流与正序电流的比例关系，判断监测点的上侧或下侧线路是否发生单相断线故障；计算零序电流数值，判断监测点的下侧线路是否发生单相接地故障。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种基于电压电流向量的配电线路断线监测装置。
技术介绍
已有的配电线路断线监测技术都是假定配电网的电源侧电压三相对称、假定配电 网三相负载对称的前提条件下，通过电压幅值（或有效值）、电流幅值（或有效值）的变化 情况作为判断依据来识别配电线路的单相断线故障，但配电网实际运行时，并不总是满足 三相对称运行状态。因此，基于电压幅值（或有效值）、电流幅值（或有效值）作为判断依 据的单相断线故障识别判定方法误判概率高，电压幅值法只适用于断线故障点在测量装置 上侧情况，如果断线故障点在监测点下侧，电压法失效；电压法无法识别单相断线是否同时 有单相接地故障；电流幅值法既适用于断线故障点在测量装置上侧，也适用于断线故障点 在监测点下侧的情况，但电流法信号不一定明显，配电线路负载不对称情况下误判概率高， 轻载情况下易漏判误判，线路空载时无法判定，线路轻载时故障判断准确度受单相接地电 流影响很大。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种可适应各种断线情况实现线 路断线准确判断的基于电压电流向量的配电线路断线监测装置。 本技术的目的通过如下技术方案来实现： -种基于电压电流向量的配电线路断线监测装置，设置在电网系统的断线监测 点，其特征在于：包括电源模块、处理器、电压采集电路、电流采集电路、电压互感器和电流 互感器，电压互感器包括输出端分别与电压采集电路的输入端连接的AB线电压互感器、BC 线电压互感器和CA线电压互感器；电流互感器包括输出端分别与电流采集电路的输入端 连接的A相电流互感器、B相电流互感器和C相电流互感器；电压采集电路和电流采集电路 均包括有调理电路和A/D转换电路；处理器通过数据线路分别与电压采集电路和电流采集 电路连接；处理器还通过同步信号线路分别与电流采集电路和电压采集电路连接，可定时 发出同步采集脉冲信号启动电压采集电路、电流采集电路进行电压、电流的同步采集。 进一步的，本技术还包括分别与所述处理器连接的远程通信模块、数据存储 器和显示模块。 进一步的，所述电源模块为整流电路，所述整流电路的输入端分别与所述AB线电 压互感器、BC线电压互感器和CA线电压互感器的输出端连接，所述整流电路的输出端与所 述处理器连接。 本技术具有如下有益效果： 为解决线电压相向量法无法发现和判定单相断线故障点在监测点下侧的定位问 题，解决线电流向量法无法判定配电网空载或轻载情况下的单相断线故障发现和判断问 题，解决当发生单相接地断线故障情况下采用电流判断法因受单相接地电流干扰影响判断 准确性问题，本技术针对中性点不接地或小电流接地配电网的单相断线故障，提出一 种基于线电压向量、电流向量作为判断依据的配电网单相断线故障的监测判定方法，通过 三相线电压之间有效值、相位关系比较实现基于电压向量为判据的单相断线故障识别，并 且通过计算三相线电流的正序、负序、零序电流，以负序-正序电流比例关系及零序电流大 小作为判定监测点下侧是否发生单相断线故障或单相接地断线故障的依据，通过对上述两 种判定方法综合，实现判定配电网是否发生单相断线故障、单相接地故障的识别判定，确定 断线相序号，以及确定断线点与监测点之间的上下侧相对位置关系。具有如下有益效果： 1、具有更好的通用性，本技术适用于各电压等级的中性点不接地或不直接接 地配电网，不需要根据电压等级调整单相断线判断电压判据整定值ydx、0dx。 2、具有更好的适应性，当配电网的部分位置实测电压有效值与额定电压之间偏差 数值较大时，采用本技术提供的监测方法仍可取得准确的判定结果。 3、对三相电流向量时行计算出正序、负序、零序电流对称向量数值，通过将负序、 正序电流有效值比例系数ε同预先设定单相断线判断电流向量判据整定值e dx的比较，解 决了配电网负载电流大幅度波动情况下判断结果的稳定可靠性问题。 4、满足配电线路在一定范围内的不对称（包括三相电源电压不对称、三相负载阻 抗值不对称、三相负载阻抗角不对称）运行状态下，仍可以有效识别单相断线故障。 5、同时采用电压向量、电流向量数据作为单相断线故障判定依据，提高了判定结 果的可信度，并互为补充，同时实现对测量装置上、下侧配电线中单相断线故障的识别判定 功能。 6、通过计算测量装置安装位置的零序电流，可以同时识别单相接地类型故障，并 防止单相接地电流对基于电流向量数据作为单相断线故障判定依据的干扰作用，提高判定 准确性。【附图说明】 下面结合附图对本技术作进一步详细说明。 图1为三相对称电路图。 图2为三相对称电路的电压、电流向量图。 图3为三相对称电路图，B相断线。 图4为图3中B相断线三相线电压电流向量图，阻抗角对称负载，Θ为60°。 图5为图3中B相断线三相线电压电流向量图，阻抗角不对称负载。 图6为多个三相负载电路，部分三相负载发生不接地单相断线情况的电路图。 图7为图6中B相断线三相线电压电流向量图。 图8为B相断线前后三相线电压变化情况，α < 60°。 图9为本技术提供的监测装置的电路原理图。【具体实施方式】 电路分析及断线判定原理： 1、电路分析 情况1 :三相三线制Y-Y对称电路 设AB相线电压有效值为队、相位角为0度，各相阻抗为Za= Zb= Z。= Z，各相线 电压向量可表示如下：【主权项】1. 一种基于电压电流向量的配电线路断线监测装置，设置在电网系统的断线监测点， 其特征在于：包括电源模块、处理器、电压采集电路、电流采集电路、电压互感器和电流互感 器，电压互感器包括输出端分别与电压采集电路的输入端连接的AB线电压互感器、BC线电 压互感器和CA线电压互感器；电流互感器包括输出端分别与电流采集电路的输入端连接 的A相电流互感器、B相电流互感器和C相电流互感器；电压采集电路和电流采集电路均包 括有调理电路和A/D转换电路；处理器通过数据线路分别与电压采集电路和电流采集电路 连接；处理器还通过同步信号线路分别与电流采集电路和电压采集电路连接，可定时发出 同步采集脉冲信号启动电压采集电路、电流采集电路进行电压、电流的同步采集。2. 根据权利要求1所述的一种基于电压电流向量的配电线路断线监测装置，其特征在 于：还包括分别与所述处理器连接的远程通信模块、数据存储器和显示模块。3. 根据权利要求1或2所述的一种基于电压电流向量的配电线路断线监测装置，其特 征在于：所述电源模块为整流电路，所述整流电路的输入端分别与所述AB线电压互感器、 BC线电压互感器和CA线电压互感器的输出端连接，所述整流电路的输出端与所述处理器 连接。【专利摘要】一种基于电压电流向量的配电线路断线监测装置，应用于电网系统为三相三线制且中性点不接地或不直接接地系统，在线路的监测点安装断线监测装置，断线监测装置通过周期性三相同步采样配电线路的三相线电压波形、三相电流波形，计算出同一时刻的三相线电压、三相电流的有效值和相位角；通过分别计算、比较三相线电压有效值中最大电压同最小、次小电压之和的比例关系，及最小、次小电压的相位差数值关系，判断监测点的上侧线路是否发生单相断线故障；通过比较负序电流与正序电流的比例关系，判断监测点的上侧或下侧线路是否发生单相断线故障；本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于电压电流向量的配电线路断线监测装置，设置在电网系统的断线监测点，其特征在于：包括电源模块、处理器、电压采集电路、电流采集电路、电压互感器和电流互感器，电压互感器包括输出端分别与电压采集电路的输入端连接的AB线电压互感器、BC线电压互感器和CA线电压互感器；电流互感器包括输出端分别与电流采集电路的输入端连接的A相电流互感器、B相电流互感器和C相电流互感器；电压采集电路和电流采集电路均包括有调理电路和A/D转换电路；处理器通过数据线路分别与电压采集电路和电流采集电路连接；处理器还通过同步信号线路分别与电流采集电路和电压采集电路连接，可定时发出同步采集脉冲信号启动电压采集电路、电流采集电路进行电压、电流的同步采集。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王成楷，苏志龙，王金泽，
申请(专利权)人：王金泽，
类型：新型
国别省市：福建;35
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