输配电线路状态智能诊断方法及装置制造方法及图纸

一种输配电线路状态智能诊断方法及其装置，当输配电线路发生短路故障时，断路器跳闸，触发控制装置，立即将合闸回路闭锁，启动线路状态传感器对线路每相的对地绝缘状态进行检测，即检测输配电线路的故障相绝缘电阻Ｒ↓［ｍ］的恢复情况，并将故障相绝缘电阻Ｒ↓［ｍ］与设定的绝缘电阻值Ｒ↓［ｊ］比较，当Ｒ↓［ｍ］＜Ｒ↓［ｊ］时，合闸回路继续闭锁；当Ｒ↓［ｍ］＞Ｒ↓［ｊ］时，合闸回路进行合闸。该输配电线路状态智能诊断装置包括主控制单元、比较控制器以及线路状态传感器。本发明专利技术是一种结构简单紧凑、成本低廉、可靠性好、安装方便、操作简易、安全性更好的输配电线路状态智能诊断方法及装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及到输配电线路的故障诊断领域，特指一种输配电线路状态智能诊断方法 及装置，具体适用于智能诊断输配电线路是否可以合闸。
技术介绍
自动重合闸在电力系统中已有几十年的运行经验，在自动重合闸带来巨大的经济效益的 同时，也给电力系统带来了一些不利的影响。主要表现为自动重合闸无法辨别可自恢复故障 和不可自恢复故障。可自恢复故障即有些故障当接地短路消除后，线路绝缘自动恢复，比如 雷击架空线路杆塔使线路跳闸，线路绝缘不会发生暂时性的损坏或老化，线路状态属于可自 恢复故障；不可自恢复故障即当线路发生故障时，线路发生永久性损害或老化，线路状态不 可以自己恢复到原有的状态。当线路自动重合闸重合于不可自恢复的永久性故障时，电力系 统再一次受短路电流冲击，可能使电力系统失去稳定性，使事故扩大、甚至发生"火烧连营事故"；其次，断路器在短时间内连续两次切断短路电流，恶化了断路器的工作条件。在配电线路中投运自动重合闸装置，能有效减小配电线路中瞬时性故障引起的停电事故。 并且能够迅速排除因瞬时性故障造成停电事故，对于提高配电线路的供电可靠性的作用是非 常明显的。但是自动重合闸在实际电力生产中也有其固有的缺陷，配电线路中，线路形式多 样，存在架空线路、架空绝缘线路、电缆线路等，在架空线路中可以投运自动重合闸，因为 在架空线路中使用的绝缘子大都是可以自行恢复的绝缘子，待故障消失后，自动重合闸合闸， 则线路重新恢复运行。而在电缆线路中， 一旦出现故障则大都为永久性故障，此时投运自动 重合闸，不但不能切除故障，而且会使故障范围进一步扩大。故，自动重合闸如果是合到不 可自恢复故障点，会造成事故扩大，发生使电缆或设备损坏事故，或者发生"火烧连营事故"。 不管配电网的网络结构和线路组成，不适当的强调自动重合闸的投运率，在某种程度上说是 增大了配电网发生事故的风险。针对以上的情况，近20年来，国内外学者从不同的角度进行了大量的研究。并将研究重 点放在了对可自恢复故障和不可自恢复故障的判断上，概括起来主要有以下几种方法1、首先提出电压判据和电压补偿判据，该方法主要利用故障相发生瞬时故障时存在电容 耦合电压、而发生永久性故障时则不存在该电压的特性来区分永久性故障与瞬时性故障，它 的主要不足在于灵敏度低，其耐过渡电阻能力是以牺牲线路适用长度为代价且受系统运行方 式的影响。2、 还有一些学者利用人工神经网络(ANN)技术识别永久性故障和瞬时性故障，这种方法 精度虽然很高，但是训练神经网络需要做大量的故障计算，实现较复杂，目前难以应用到实 际系统。3、 提出的利用空气中电弧的特性识别瞬时性与永久性故障的数字信号处理算法，但因建 立准确的电弧模型非常困难，且由于不同类型的电弧特性存在差异，致使该方法的普遍适用 性受到限制。4、 近年来，有的研究人员认为可以利用故障暂态产生的高频信号来识别永久性故障与瞬 时性故障，但由于高频信号、特别是电压高频信号在现场受CVT的影响而难以采集。因此需 要利用其他方法(如需安装专用的高频信号釆集设备)来获取。用暂态量实现自适应重合闸的 研究刚刚起歩，很多相关技术并不成熟，无法应用于电力系统的生产中。实际上在配电网的运行中，上述的各种方法由于其局限性与稳定性的差异，应用的并不 广泛。特别是在配电网中，由于配电网网络结构复杂，线路形式多样，绝缘水平低，导致这 些方法并没有实际运用到电力生产中去。所以，有必要开发出一种可以自动识别可自恢复故 障和不可自恢复故障的装置，它可以迅速判断配电网的故障类别，进而辨别出自动重合闸是 否投运。这样可以有力地提高配电线路的供电可靠性。自动重合闸技术自20世纪30年代问世以来获得了广泛的应用，它主要针对配电网运行 中出现的可自恢复故障的处理和防雷保护中发挥了重要作用。在十几年的电网运行实践所证 明，对于提高非永久性短路时的供电连续性以及电力系统的安全稳定运行起到了非常重要的 作用。在配电线路中投运自动重合闸装置，能有效减小配电线路中因雷击造成的破坏范围， 并且能够迅速排除因雷害造成的绝缘子闪络等瞬时性故障，对于提高配电线路的供电可靠性 的作用是非常明显的。但是自动重合闸在实际电力生产中也有其固有的缺陷，在架空线路中 可以投运自动重合闸，因为在架空线路中因为瞬时性故障造成的跳闸，待故障消失后，自动 重合闸合闸，则线路重新恢复运行。但是自动重合闸在实践运行中所处理的故障主要属于瞬时性故障，对于永久性故障，例 如在配电线路中，配电网由于其线路绝缘水平较低，且网络结构复杂，在发生雷害事故之后， 特别是在架空电线路中，雷击断线之后造成线路相接地短路故障，在线路跳闸之后，重合闸 会根据预先设定时间自动合闸，但是线路断线之后绝缘无法恢复，线路合闸之后故障仍然存 在，如果在此时重合闸，将会合在永久性故障上，并可能造成设备损害与人员伤亡。由于上 述原因的存在，很多地区的电网运行特别是在配电网的运行中对自动重合闸的投运都有所顾 忌，甚至很多单位不敢使用自动重合闸。这样极大的影响了配电网的供电可靠性，影响了配电网的安全稳定运行。使它无法对故障类别进行有效的判别，极大的影响了电力生产的稳定性与可靠性。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种结构简单 紧凑、可靠性好、安装方便、操作简易、安全性更好的输配电线路状态智能诊断方法及装置。为解决上述技术问题，本专利技术提出的解决方案为当输配电线路发生短路故障时，断路 器跳闸，此时跳闸信号启动装置发出闭锁信号到合闸回路将合闸回路闭锁，启动线路传感器 对故障线路中的绝缘电阻进行检测，即测出线路的故障相绝缘电阻Rm及其恢复情况，并将 Rm与线路对地绝缘电阻设定值Rj比较，当Rm〈Rj时，合闸回路继续闭锁当Rn^Rj时，合闸回路进行合闹。在输配电线路上设置用于提供直流电压和采集直流电流信号的线路状态传感器，所述线路状态传感器由直流电压源、可控硅、保护电阻R和采样电阻及,.组成；当输配电线路发生故 障时，线路状态传感器与故障相绝缘电阻Rm构成阻抗回路，线路状态传感器检测线路阻抗，采集线路阻抗回路中采样电阻i ,.的电流信号，并根据公式^ = *，得到故障相接地电阻Rm的值。一种输配电线路状态智能诊断装置，其特征在于它包括主控制单元、比较控制器以及 线路状态传感器，所述主控制单元接收到跳闸信号后，发出闭锁信号至合闸回路，同时发出 触发信号至线路状态传感器；所述线路状态传感器用来采集线路阻抗回路中的电流信号，得 到故障相绝缘电阻Rm的值后送至比较控制器进行处理，比较控制器将处理结果传送至主控制 单元后，主控制单元经输出端对合闸回路发出继续闭锁或合闸的信号。所述线路状态传感器包括直流电压源、可控硅、保护电阻R和采样电阻及,.，所述直流电 压源用来给故障线路回路提供直流电压；所述可控硅用来当配电线路正常工作时，它保持在 非导通状态。当配电线路发生故障时，控制单元发出一个较小的控制信号对其触发使可控硅 导通， 一旦导通就算撤离触发信号它也保持导通状态所述保护电阻R防止线路因电流过大 而使电压源、可控硅、主控制器和采样电阻i ,.烧坏；采样电阻i ,.用来采集线路中的阻抗回路中电流，与故障相绝缘电阻Rm组成阻抗回路。所述线路状态传感器依次经交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输配电线路状态智能诊断方法，其特征在于：当输配电线路发生短路故障时，断路器跳闸，此时跳闸信号启动装置发出闭锁信号到合闸回路将合闸回路闭锁，启动线路传感器对故障线路中的绝缘电阻进行检测，即测出线路的故障相绝缘电阻Ｒ↓［ｍ］及其恢复情况，并将Ｒ↓［ｍ］与线路对地绝缘电阻设定值Ｒ↓［ｊ］比较，当Ｒ↓［ｍ］＜Ｒ↓［ｊ］时，合闸回路继续闭锁；当Ｒ↓［ｍ］＞Ｒ↓［ｊ］时，合闸回路进行合闸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：仇炜，李景禄，杨鑫，
申请(专利权)人：李景禄，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]