基于零序电流同步测量的配电网故障定位装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了基于零序电流同步测量的配电网故障定位装置，包括主站和终端两个部分：所述终端设在架空线路杆塔上、电缆分支箱或者环网柜内，终端输入端接收线路CT二次侧的相电流以及零序电流信号，终端并与主站通过光纤通信或者移动通信连接；该定位装置能够快速、准确地确定故障点，并适用于金属性接地、经电弧接地、经过渡电阻接地等多种故障情况。定位装置能够实现“二遥”功能，降低了用户的投资，性价比较高。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Distribution network fault location device based on zero sequence current synchronous measurement

The utility model discloses a distribution network fault location based on zero sequence current of the synchronous measurement device includes two parts: terminal station and the terminal located in the overhead line tower, cable branch box or ring network cabinet, the phase current and zero sequence current signal input terminal receiving circuit CT two terminal side, and through optical fiber communication or mobile communication connection with the master; the positioning device can quickly and accurately determine fault, and is applicable to metal grounding, grounding, arc via resistance grounding fault condition. Positioning device can achieve the \two remote\ function, reducing the user's investment, cost-effective.

【技术实现步骤摘要】

基于零序电流同步测量的配电网故障定位装置
本技术涉及一种电力技术和设备，尤其适用于3 35kV以架空线为主的配电网，能够在发生短路故障或者单相接地故障时，快速准确定位。
技术介绍
我国3 35kV配电网广泛采用小电流接地方式。配电网的故障包括短路故障和单相接地故障。这两种故障的特征完全不同，但是都必须尽快找到故障点，这就提出了故障定位问题。配电网故障定位问题长期以来没有得到很好的解决，现场往往还在采用人工巡线的方法，人工巡线不仅耗费了大量人力物力，而且延长了停电时间，影响供电安全。目前现场有三种方法进行自动定位，第一种方法是从PT注入高频信号，沿线路检测该信号确定故障位置，但是由于线路分布电容对高频信号形成通路，因此在经电阻接地时定位不准确。第二种方法是利用故障指示器的方法，由于故障指示器只能测量相电流，不能测量零序电流，所以对于短路故障效果较好，但是对于单相接地故障定位准确率很低。第三种方法是安装内置CT的智能开关，虽然该方法可以测量零序电流，单相接地故障的定位准确性也较好，但是投资较大。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术上的不足，提供一种针对配电网故障的定位装置。该定位装置能够快速、准确地确定故障点，并适用于金属性接地、经电弧接地、经过渡电阻接地等多种故障情况。定位装置能够实现“二遥”功能，降低了用户的投资，性价比较闻。为了实现上述目的，本技术的技术方案为:提供一种基于零序电流同步测量的配电网故障定位装置，包括主站和终端两个部分:所述终端设在架空线路杆塔上、电缆分支箱或者环网柜内，终端输入端接收线路CT 二次侧的相电流以及零序电流信号，终端并与主站通过光纤通信或者移动通信连接；所述终端利用GPS同步测量信号，保证异地测量的信号具有时标可比性；所述架空线路CT为开口铁磁式结构，套置在所述架空线路上。所述主站设在变电站内或调度中心，主站包括光纤通信模块和移动通信模块。所述终端包括顺次连接的电流变换器、A/D转换模块、GPS模块、移动通信模块。 所述终端还包括太阳能充电模块和光纤收发模块。太阳能充电模块用于为终端供电。所述主站为工业控制计算机。正常运行时终端计算相电流的幅值、零序电流的幅值，并将结果上传给主站，由主站显示；发生故障后，终端采用傅立叶算法对相电流和零序电流进行分析，将相电流和零序电流的幅值和相位信息发送给主站，主站根据所有终端的信息综合分析计算出故障区段。主站算法采用图论的Di jkstra搜索算法，首先从第一个终端开始分析，发现相电流或者零序电流越限就继续向下游搜寻；当出现两个分支点时，向相电流或者零序电流越限的终端所在分支继续搜寻；直至发现第η个终端电流越限而第n+1个终端电流没有越限时，判断故障位于第η个终端和第n+1个终端之间。本技术的故障定位装置通过以下方法实现故障定位:所述的终端为适用于户外使用的微机型装置，安装于架空线杆塔上、电缆分支箱或者环网柜内，接入CT信号。终端用于测量相电流和零序电流信号及向主站发送故障信息，由电流变换器、A/D、GPRS模块、移动通信模块组成。所述的主站为一台工业控制计算机，安装于变电站内或者调度中心，用于接收终端的信息并进行故障定位运算，由光纤通信模块、移动通信模块组成。正常运行时终端计算相电流的幅值、零序电流的幅值，并将结果上传给主站，由主站显示；发生故障后，终端采用傅立叶算法对相电流和零序电流进行分析，将相电流和零序电流的幅值和相位信息发送给主站，主站根据所有终端的信息综合分析计算出故障区段。主站算法采用图论的Dijkstra搜索算法，首先从第一个终端开始分析，发现相电流或者零序电流越限就继续向下游搜寻；当出现两个分支点时，向相电流或者零序电流越限的终端所在分支继续搜寻；直至发现第η个终端电流越限而第n+1个终端电流没有越限时，判断故障位于第η个终端和第n+1个终端之间。本技术的优点如下:1、能够准确确定短路故障和单相接地故障所在区段。2、能够准确测量零序电流的相位，能够有效解决单相接地情况下的定位问题。3、可以在带单相接地故障运行情况下定位，提高系统运行的可靠性。4、技术成熟、可靠性高，适用于3 35kV中性点不接地或中性点经消弧线圈接地的配电网，适用于金属性接地、经电弧接地、经过渡电阻接地等多种故障情况。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是短路故障时短路电流的电路图；图3是单相接地故障时零序电流的电路图；图4是终端的原理图。具体实施方式本技术提出的一种新的配电网故障定位装置，其原理是利用具有套接式结构的高精度架空线路CT实时准确测量架空线路的相电流和零序电流，当发生短路故障后定位装置根据相电流信息确定故障区段，当发生单相接地故障后，定位装置根据零序电流信息确定故障区段。基于本技术研制的定位装置由线路CT、终端和主站两个部分。所述的线路CT为开口铁磁式结构，可以打开分为两半套接在架空线路上，避免了将架空线路断开的施工难度；CT精度达到I级，充分保证了测量的准确性。每个检测点需要在ABC三相上安装3个CT，这样将CT的二次侧并联就可以获得零序电流信号。所述的终端为适用于户外使用的微机型装置，安装于架空线杆塔上、电缆分支箱或者环网柜内，接入CT信号。终端用于测量相电流和零序电流信号及向主站发送故障信息，由电流变换器、A/D、GPRS模块、移动通信模块组成。正常运行时终端计算相电流的幅值、零序电流的幅值，并将结果上传给主站，由主站显示；发生故障后，终端采用傅立叶算法对相电流和零序电流进行分析，将相电流和零序电流的幅值和相位信息发送给主站，主站根据所有终端的信息综合分析计算出故障区段。所述的主站为一台工业控制计算机，安装于变电站内或者调度中心，用于接收终端的信息并进行故障定位运算，由光纤通信模块、移动通信模块组成。主站算法采用图论的Dijkstra搜索算法，首先从第一个终端开始分析，发现相电流或者零序电流越限就继续向下游搜寻；当出现两个分支点时，向相电流或者零序电流越限的终端所在分支继续搜寻；直至发现第η个终端电流越限而第η+1个终端电流没有越限时，判断故障位于第η个终端和第η+1个终端之间。如图1所示，定位装置由线路CT C(当使用多组线路CT时，分别使用C-l、C-2……C-n表示)、终端B (当使用多组与CT对应的终端时，多个终端分别使用Β-1、Β-2……B_n表示)和主站A两个部分，其中架空线路CT和终端配合使用，在线路的多个位置进行安装。终端为适用于户外使用的低功耗微机型装置，安装于架空线杆塔上、电缆分支箱或者环网柜内，接入CT信号。终端用于测量相电流和零序电流信号及向主站发送故障信息，由电流变换器、A/D、GPS模块、移动通信模块和太阳能充电模块组成。主站为一台工业控制计算机，安装于变电站内或者调度中心，用于接收终端的信息并进行故障定位运算，由光纤通信模块、移动通信模块组成。短路故障时短路电流的等值电路如图2所示，线路由主干线和支线构成。其中U为线电压，I为故障短路电流。由于短路故障时短路电流从电源流入短路点，因此从电源至短路点之间的路径上将会流过幅值很大的短路电流，而非故障的路径上(包括部分主干线和支线)将不会检测到短路电流。因此通过判断各个终端检测到的相电流就可以判断本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于零序电流同步测量的配电网故障定位装置，包括主站和终端两个部分，其特征在于：所述终端设在架空线路杆塔上、电缆分支箱或者环网柜内，终端输入端接收线路CT二次侧的相电流以及零序电流信号，终端并与主站通过光纤通信或者移动通信连接；所述主站设在变电站内或调度中心，主站包括光纤通信模块和移动通信模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林道鸿，蔡志伟，蔡渊，李砚，
申请(专利权)人：海南电力技术研究院，北京丹华昊博电力科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：