用于小电阻接地电网的故障定位系统及方法技术方案

本申请提供用于小电阻接地电网的故障定位系统及方法。系统包括待测电路和配电主站，分段断路器预先设置电压时间型馈线自动化功能、合到零压分闸功能以及闭锁合闸功能；出口断路器预先设置稳态零序过流Ⅰ段保护功能。出口断路器，在自身连接的主干馈线的零序电流大于预设值时，执行跳闸动作并执行重合闸动作；分段断路器，用于向配电主站发送自身状态；配电主站，用于接收目标分段断路器的状态，并根据第一分段断路器的位置和第二分段断路器的位置，确定接地故障的位置。本申请设置出口断路器的重合闸功能，结合分段断路器的机械特性，实现接地故障的迅速隔离，并精准定位接地故障位置。

【技术实现步骤摘要】
用于小电阻接地电网的故障定位系统及方法
本申请涉及电气
，特别涉及用于小电阻接地电网的故障定位系统及方法。
技术介绍
电力传输系统的一般传输过程为发电机进行发电，发出的电经过变压器进行升压或降压后，传输到主干馈线上，再由主干馈线分散到分支馈线上，直至传输到用户端。为了保证电力传输的可靠性，可以对变压器的中性点采用小电阻接地的方式来提高电力传输系统的可靠性。如图1所示，为现有技术中小电阻接地电网的电路结构示意图。待测电路1为电力传输系统中的一部分；待测电路1包括小电阻18、选线装置11、母线10、主干馈线(例如图中示出的主干馈线121和主干馈线122)和分支馈线(如图中示出的分支馈线131和分支馈线132)；母线10与一条或多条主干馈线(例如图中示出的主干馈线121和主干馈线122)连接；每一主干馈线(例如图中示出的主干馈线121和主干馈线122)可以连接一条或多条分支馈线。其中，选线装置11设置于变压器14附近，变压器14连接母线10。以主干馈线121为例，主干馈线121距离选线装置11较近的一端为主干馈线121的首端，相反的，主干馈线121距离选线装置11较远的一端为主干馈线的末端。每条主干馈线设置有一个出口断路器15，出口断路器15靠近主干馈线的首端设置。小电阻18设置于小电阻连接点(如图中示出的C点)和接地点(如图中示出的D点)之间，小电阻连接点(如图中示出的C点)位于母线10上。在出口断路器15与主干馈线121的末端之间设置有多个分段断路器(例如图1中示出的分段断路器161、分段断路器162、分段断路器163)。分支馈线与主干馈线121通过分支连接点(如图1示出的A点或B点)相连接；分支连接点(A点或B点)设置在出口断路器15和主干馈线121的末端之间(不包括出口断路器15处和主干馈线121的末端处)；分支馈线以分支连接点(A点或B点)为首端，相反的，分支馈线的另一端为末端；每一分支馈线上设置有至少一个分支断路器(如图中示出的分支断路器171或分支断路器172)。由于小电阻接地电网的电力传输系统是庞大且复杂的，因此，在该电力传输系统中，容易发生故障。其中，馈线发生接地故障是小电阻接地电网的电力传输系统故障中主要的故障类型之一，一旦发生接地故障，需要尽快找到接地故障的位置，对接地故障进行修复，从而恢复正常的供电。目前，如果小电阻接地电网的电力传输系统中出现接地故障，通常先由出口断路器执行跳闸动作，切断故障线路，再由运维人员在可能发生故障的区域内逐条排查，直至找到接地故障的位置。由于小电阻接地电网的电力传输系统结构复杂，支线众多，因此，这种以人为判断为主的接地故障定位方法，效率低下，甚至存在找不到接地故障位置的可能性。基于此，目前亟需用于小电阻接地电网的故障定位方法，用于解决现有技术中对接地故障进行定位，效率偏低的问题。
技术实现思路
本申请提供了用于小电阻接地电网的故障定位系统及方法，可用于解决在现有技术中对接地故障进行定位，效率偏低的问题。第一方面，本申请提供了用于小电阻接地电网的故障定位系统，所述系统包括待测电路和配电主站，所述待测电路包括小电阻、母线以及主干馈线；所述母线与所述主干馈线连接；所述主干馈线上设置有出口断路器和分段断路器所述分段断路器设置于所述出口断路器与所述主干馈线的末端之间；所述小电阻设置于小电阻连接点和接地点之间，所述小电阻连接点位于母线上；所述配电主站通过网络与所述分段断路器连接；所述分段断路器预先设置电压时间型馈线自动化功能、合到零压分闸功能以及闭锁合闸功能；所述出口断路器预先设置稳态零序过流Ⅰ段保护功能；所述出口断路器，用于判断自身连接的主干馈线的零序电流是否大于预设值，如果所述零序电流大于预设值，则执行跳闸动作；以及，在预设重合闸时间段后得电，执行重合闸动作；所述分段断路器，用于在所述出口断路器重合闸后，根据所述电压时间型馈线自动化功能、所述合到零压分闸功能以及所述闭锁合闸功能，执行对应的动作后，向所述配电主站发送自身状态；所述配电主站，用于接收所述分段断路器的状态，判断是否存在处于合到零压分闸状态和闭锁合闸状态的第一分段断路器，如果存在所述第一分段断路器，则确定所述第一分段断路器的位置，以及确定处于残压闭锁状态的第二分段断路器，并确定所述第二分段断路器的位置；以及根据所述第一分段断路器的位置和所述第二分段断路器的位置，确定接地故障的位置。结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述系统还包括分支馈线；所述分支馈线通过分支连接点与所述主干馈线相连接，所述分支连接点位于所述出口断路器和所述主干馈线末端之间；所述分支馈线上设置有分支断路器；所述配电主站通过网络与所述分支断路器连接；所述分支断路器预先设置稳态零序过流Ⅰ段保护功能；所述分支断路器，用于执行稳态零序过流Ⅰ段保护后，向所述配电主站发送自身状态；所述配电主站，还用于接收所述分支断路器的状态，判断是否存在处于稳态零序过流Ⅰ段保护状态的第一分支断路器，如果存在所述第一分支断路器，则确定所述第一分支断路器的位置，以及根据所述第一分支断路器的位置，确定接地故障的位置。结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述配电主站还用于：如果不存在所述第一分段断路器，且不存在所述第一分支断路器，则发出启动其他接地故障定位方式的指令。结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，根据所述第一分支断路器的位置，确定接地故障的位置，通过以下步骤得到：根据所述第一分支断路器的位置，确定所述接地故障位于所述第一分支断路器与所述分支馈线的末端之间的区域内。结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述配电主站根据所述第一分段断路器的位置和所述第二分段断路器的位置，确定接地故障的位置，通过以下步骤得到：根据所述第一分段断路器的位置和所述第二分段断路器的位置，确定所述接地故障位于所述第一分段断路器与所述第二分段断路器之间的区域内。结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述小电阻处于接地状态。结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述电压时间型馈线自动化功能中预设得电延时合闸时间段为7秒，预设得电保持时间段为5秒，预设失压延时分闸时间段0.5秒。结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述预设重合闸时间段为大于或等于1秒且小于或等于10秒。第二方面，本申请提供了用于小电阻接地电网的故障定位方法，所述方法应用在用于小电阻接地电网的故障系统中；所述系统包括待测电路和配电主站，所述待测电路包括小电阻、母线以及主干馈线；所述母线与所述主干馈线连接；所述主干馈线上设置有出口断路器和分段断路器所述分段断路器设置于所述出口断路器与所述主干馈线的末端之间；所述小电阻设置于小电阻连接点和接地点之间，所述小电阻连接点位于母线上；所述配电主站通过网络与所述分段断路器连接；所述分段断路器预先设置电压时间型馈线自动化功能、合到零压分闸功能以及闭锁合闸功能；所述出口断路器预先设置稳态零序过流Ⅰ段保护功能；所述方法包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于小电阻接地电网的故障定位系统，其特征在于，所述系统包括待测电路和配电主站，所述待测电路包括小电阻、母线以及主干馈线；所述母线与所述主干馈线连接；所述主干馈线上设置有出口断路器和分段断路器所述分段断路器设置于所述出口断路器与所述主干馈线的末端之间；所述小电阻设置于小电阻连接点和接地点之间，所述小电阻连接点位于母线上；所述配电主站通过网络与所述分段断路器连接；所述分段断路器预先设置电压时间型馈线自动化功能、合到零压分闸功能以及闭锁合闸功能；所述出口断路器预先设置稳态零序过流Ⅰ段保护功能；/n所述出口断路器，用于判断自身连接的主干馈线的零序电流是否大于预设值，如果所述零序电流大于预设值，则执行跳闸动作；以及，在预设重合闸时间段后得电，执行重合闸动作；/n所述分段断路器，用于在所述出口断路器重合闸后，根据所述电压时间型馈线自动化功能、所述合到零压分闸功能以及所述闭锁合闸功能，执行对应的动作后，向所述配电主站发送自身状态；/n所述配电主站，用于接收所述分段断路器的状态，判断是否存在处于合到零压分闸状态和闭锁合闸状态的第一分段断路器，如果存在所述第一分段断路器，则确定所述第一分段断路器的位置，以及确定处于残压闭锁状态的第二分段断路器，并确定所述第二分段断路器的位置；以及根据所述第一分段断路器的位置和所述第二分段断路器的位置，确定接地故障的位置。/n...

【技术特征摘要】
1.用于小电阻接地电网的故障定位系统，其特征在于，所述系统包括待测电路和配电主站，所述待测电路包括小电阻、母线以及主干馈线；所述母线与所述主干馈线连接；所述主干馈线上设置有出口断路器和分段断路器所述分段断路器设置于所述出口断路器与所述主干馈线的末端之间；所述小电阻设置于小电阻连接点和接地点之间，所述小电阻连接点位于母线上；所述配电主站通过网络与所述分段断路器连接；所述分段断路器预先设置电压时间型馈线自动化功能、合到零压分闸功能以及闭锁合闸功能；所述出口断路器预先设置稳态零序过流Ⅰ段保护功能；
所述出口断路器，用于判断自身连接的主干馈线的零序电流是否大于预设值，如果所述零序电流大于预设值，则执行跳闸动作；以及，在预设重合闸时间段后得电，执行重合闸动作；
所述分段断路器，用于在所述出口断路器重合闸后，根据所述电压时间型馈线自动化功能、所述合到零压分闸功能以及所述闭锁合闸功能，执行对应的动作后，向所述配电主站发送自身状态；
所述配电主站，用于接收所述分段断路器的状态，判断是否存在处于合到零压分闸状态和闭锁合闸状态的第一分段断路器，如果存在所述第一分段断路器，则确定所述第一分段断路器的位置，以及确定处于残压闭锁状态的第二分段断路器，并确定所述第二分段断路器的位置；以及根据所述第一分段断路器的位置和所述第二分段断路器的位置，确定接地故障的位置。


2.根据权利要求1所述的故障定位系统，其特征在于，所述系统还包括分支馈线；所述分支馈线通过分支连接点与所述主干馈线相连接，所述分支连接点位于所述出口断路器和所述主干馈线末端之间；所述分支馈线上设置有分支断路器；所述配电主站通过网络与所述分支断路器连接；所述分支断路器预先设置稳态零序过流Ⅰ段保护功能；
所述分支断路器，用于执行稳态零序过流Ⅰ段保护后，向所述配电主站发送自身状态；
所述配电主站，还用于接收所述分支断路器的状态，判断是否存在处于稳态零序过流Ⅰ段保护状态的第一分支断路器，如果存在所述第一分支断路器，则确定所述第一分支断路器的位置，以及根据所述第一分支断路器的位置，确定接地故障的位置。


3.根据权利要求2所述的故障定位系统，其特征在于，所述配电主站还用于：
如果不存在所述第一分段断路器，且不存在所述第一分支断路器，则发出启动其他接地故障定位方式的指令。


4.根据权利要求2所述的故障定位系统，其特征在于，根据所述第一分支断路器的位置，确定接地故障的位置，通过以下步骤得到：
根据所述第一分支断路器的位置，确定所述接地故障位于所述第一分支断路器与所述分支馈线的末端之间的区域内。


5.根据权利要求1所述的故障定位系统，其特征在于，所述配电主站根据所述第一分段断路器的位置和所述第二分段断路器的位置，确定接地故障的位置，通过以下步骤得到：
根据所述第一分段断路器的位置和所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪林，张贵鹏，李富祥，李维，邱韬，周艳平，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53