基于零序突变法及向量法的接地故障定位方法及装置制造方法及图纸

一种基于零序突变法及向量法的接地故障定位方法及装置，包括架空电流采集单元、数据合并通讯单元和上位机装置；架空电流采集单元通过2.4G通讯电路与数据合并通讯单元相连接；数据合并通讯单元通过GPRS模块与上位机装置相连接。本发明专利技术基于零序突变法及向量法的接地故障定位装置，采用A、B、C相不同程序地址的电流采集单元，应用采集单元分为A、B、C相采集指示单元，非三相程序地址一致，使得采集的电流信息中不但带有幅值参数，还带有相位角的参数，能够提高小电流接地系统发生接地故障的判断几率，更准确的判断出故障，提高故障判断几率；应用零序突变法及向量法相结合的故障判断机理，满足不同的接地系统要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种小电流接地故障定位方法，具体的说，是涉及一种基于零序突变法及向量法的接地故障定位方法。
技术介绍
中压配网接线复杂，分支较多，线路故障中绝大部分是单相接地故障。我国的中压配网多数采用中性点经消弧线圈接地系统和中性点不接地系统。这两种接地的配网系统又被称为小电流接地系统。小电流接地系统发生单相接地故障后，不会形成短路回路，仅由系统的分布电容引起很小的接地电流，三相线电压继续保持对称，系统可带电运行1-2小时。由于小电流接地系统的接地电流微弱，这给确定接地故障点带来了难度，这就是为什么配网单相接地故障定位成为一个众所周知的难题。现有的小电流故障定位系统方法有：无源暂态法和有源注入法两大类。现有的故障定位系统的电流数据采集装置实用传统的电工纯铁作为磁路感应器件，电工纯铁作为磁路感应时精度很低，很难准确的反应出电力电路的电流实际变化，就不能准确的判断出线路的故障发生。数据合并通讯装置中无法合成零序电流，无法计算初相角，所以以前的技术方案很难准确的捕获故障信息。原来的技术数据合并通讯装置不具有故障判断能力，只具有通讯功能。电力系统中A、B、C相的相位角相差120°，而现有技术，能采集各相电流的幅值、不能有效的区分相位关系，无法通过零序稳态的方法判断故障，只能是监测电流超过某个值就报告故障，故障判断不精确。无源暂态电流法：暂态电流法的原理是通过瞬间增大的电流值与设定值做比较，无论是短路电流还是接地电流，在规定的时间内只要大于设定值即为发生故障。这类系统通常使用结构简单的故障检测探头，探头的的检测精度非常低，有的甚至低至20％左右，致使在使用中故障判断指示正确率小于40％。这类系统往往成本低廉，但正确率太低，在市场上已经被认识到，将逐渐退出市场。这类系统因其原理的局限，不能工作在消弧线圈接地系统中。有源注入法：注入法的原理是在站内增加信号PT，当发生接地故障，自动激活信号PT向所有的线路注入60Hz的半波信号，能接受到此信号的故障指示器报警，最后一个报警的与下一个未报警的指示器区间即为故障区段。注入法的系统虽能够适应不同的接地系统，但在气候干燥、过渡电阻大、分支较多的电网中该方法失效。并且信号PT的使用可能引入谐波危及电网系统。注入法的故障定位系统价格很高，增加运营成本。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种满足不同的接地系统要求，提高故障判断几率的基于零序突变法及向量法的接地故障定位方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种基于零序突变法及向量法的接地故障定位方法，包括如下步骤：设定变电站内PT零序电压比对数值USET；读取变电站内PT零序电压UO1；判断变电站内PT零序电压UO1是否大于PT零序电压比对数值USET；变电站内PT零序电压UO1大于PT零序电压比对数值USET，向各个节点发零序电流采样命令，否则继续读取变电站内PT零序电压UO1；获取n个节点零序电流数值IO1-IOn；判断零序电流是否获取完毕；零序电流获取完毕，判断接地类型，否则继续获取节点零序电流数值；确定接地类型为消弧线圈；向消弧线圈发送过补偿调节命令；再次读取系统的零序电压UO2；再次下发零序电流采样命令；获取n个节点零序电流IO1-IOn；突变量法计算出故障线路故障点；向故障沿线发单相接地报警命令；接地类型为非消弧线圈；取零序最大的线路为故障线路；零序向量法定位出故障点；向故障沿线发单相接地报警命令。一种基于零序突变法及向量法的接地故障定位装置，包括：用于获取n个节点零序电流数值IO1-IOn的架空电流采集单元；对采集的数据进行波形还原，计算出平均电流值的幅值，计算出每次采样的初相角，计算合成零序电流的数据合并通讯单元；用于设定变电站内PT零序电压比对数值USET，读取变电站内PT零序电压UO1；采用突变量法和零序向量法计算出故障线路故障点，根据系统中故障点与非故障点的遍历识别，判断出故障区段，向故障沿线发单相接地报警命令并在显示器上显示出来的上位机。所述数据合并通讯单元包括箱体和箱盖，所述箱体两侧设置有固定吊耳，固定吊耳设置有耳孔，U型卡环两个自由端通过螺母与耳孔相连接；所述箱盖通过铰链轴与箱体相连接；所述箱盖上设置有太阳能电池板，所述箱盖表面设置有支撑耳；所述太阳能电池板底部设置有连接耳；支撑耳和连接耳设置有连接孔；所述支撑耳和连接耳呈三角形分布，上方支撑耳与连接耳相连接；下方支撑耳通过支撑架与连接耳相连接。所述数据合并通讯单元包括：用于与架空电流采集单元通讯的2.4G通讯电路；用于与上位机装置通讯的GPRS模块。所述架空电流采集单元包括太阳能电池板，太阳能电池板与取电储能电路相连接；取电储能电路与开启式电流互感器、电流采样电路、低功耗单片处理器、故障指示电路和2.4G通讯电路相连接；开启式电流互感器与短路前置判断电路、电流采样电路相连接；低功耗单片处理器与短路前置判断电路和电流采样电路相连接；低功耗单片处理器与故障指示电路和2.4G通讯电路相连接。所述数据合并通讯单元包括设置在箱体内的嵌入式处理器、电压监测电路和电源运行指示电路。所述数据合并通讯单元包括充电管理电路，充电管理电路与太阳能电池板和免维护蓄电池相和放电保护电路相连接；放电保护电路与运行开关和电压监测电路相连接。本专利技术相对现有技术的有益效果：本专利技术基于零序突变法及向量法的接地故障定位方法，能够提高小电流接地系统发生接地故障的判断几率，价格比有源注入法便宜很多，对系统干扰少。同时本专利技术兼顾负荷监视功能，方便查询架空线的负荷情况。本专利技术将接地类型加以分区，因为不同的接地类型有本身特有的接地故障特征，因其特征选择不同的方法，这样就会更准确的判断出故障，据高故障判断几率。专利技术采用A、B、C相不同的电流采集单元，应用采集单元分为A、B、C相采集指示单元，非三相程序地址一致，使得采集的电流信息中不但带有幅值参数，还带有相位角的参数，这样有利于使用本专利技术使用的突变量法，及向量法，故障判断更准确。应用零序突变法及向量法相结合的故障判断机理，满足不同的接地系统要求。附图说明图1本技术基于零序突变法及向量法的接地故障定位装置的系统结构框图；图2本技术基于零序突变法及向量法的接地故障定位装置的故障判断流程图；图3技术基于零序突变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于零序突变法及向量法的接地故障定位方法，其特征在于，包括如下步骤：设定变电站内PT零序电压比对数值USET；读取变电站内PT零序电压UO1；判断变电站内PT零序电压UO1是否大于PT零序电压比对数值USET；变电站内PT零序电压UO1大于PT零序电压比对数值USET，向各个节点发零序电流采样命令，否则继续读取变电站内PT零序电压UO1；获取n个节点零序电流数值IO1‑IOn；判断零序电流是否获取完毕；零序电流获取完毕，判断接地类型，否则继续获取节点零序电流数值；确定接地类型为消弧线圈；向消弧线圈发送过补偿调节命令；再次读取系统的零序电压UO2；再次下发零序电流采样命令；获取n个节点零序电流IO1‑IOn；突变量法计算出故障线路故障点；向故障沿线发单相接地报警命令；接地类型为非消弧线圈；取零序最大的线路为故障线路；零序向量法定位出故障点；向故障沿线发单相接地报警命令。

【技术特征摘要】
1.一种基于零序突变法及向量法的接地故障定位方法，其特征在于，
包括如下步骤：
设定变电站内PT零序电压比对数值USET；
读取变电站内PT零序电压UO1；
判断变电站内PT零序电压UO1是否大于PT零序电压比对数值USET；
变电站内PT零序电压UO1大于PT零序电压比对数值USET，向各个节
点发零序电流采样命令，否则继续读取变电站内PT零序电压UO1；
获取n个节点零序电流数值IO1-IOn；
判断零序电流是否获取完毕；
零序电流获取完毕，判断接地类型，否则继续获取节点零序电流数
值；
确定接地类型为消弧线圈；向消弧线圈发送过补偿调节命令；
再次读取系统的零序电压UO2；
再次下发零序电流采样命令；
获取n个节点零序电流IO1-IOn；
突变量法计算出故障线路故障点；向故障沿线发单相接地报警命令；
接地类型为非消弧线圈；取零序最大的线路为故障线路；
零序向量法定位出故障点；
向故障沿线发单相接地报警命令。
2.一种基于零序突变法及向量法的接地故障定位装置，其特征在于，
包括：
用于获取n个节点零序电流数值IO1-IOn的架空电流采集单元；
对采集的数据进行波形还原，计算出平均电流值的幅值，计算出每次
采样的初相角，计算合成零序电流的数据合并通讯单元；
用于设定变电站内PT零序电压比对数值USET，读取变电站内PT零序
电压UO1；采用突变量法和零序向量法计算出故障线路故障点，根据系统中
故障点与非故障点的遍历识别，判断出故障区段，向故障沿线发单相接地
报警命令并在显示器上显示出来的上位机。
3.根据权利要求2所述基于零序突变法及向量法的接地故障定位装

【专利技术属性】
技术研发人员：陆阳，陈高其，朱振洪，陈涛，凡正东，梁松阳，赵洪天，罗刚，
申请(专利权)人：国网浙江余姚市供电公司，北京迪安瑞科电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33