专利名称：小电流接地系统单相接地的故障选线和测矩方法
技术领域：
本发明属于电力系统电网测试技术，具体地说是涉及电力系统中性点小电流接地系统单相接地的故障选线和测距方法。
背景技术：
电力系统中性点小电流接地系统发生单相接地故障时，因中性点不直接接地，所以没有短路电流，三相线电压是相同的，可以正常供电，但非故障相对地电压升高，对系统绝缘造成威胁，所以运行规程规定单相接地持续时间不得超过2小时。因此需要一种方法在出线中选出故障回线和测出故障距离。现有的零序电流法不易准确区分接地回线，低频电压互感器注入法检出的信号差别小，暂态行波法存在工频周波过零点附近故障时没有行波的缺陷。
发明内容
本发明的目的是采用行波脉冲注入法，克服了以上方法的不足，并能确定单相接地的故障支线及接地点到母线的距离。
本发明提出的小电流接地系统单相接地的故障选线和测距方法，其特征在于，通过高压隔离电容向三相母线注入适当宽度和幅值的高压脉冲，该脉冲以行波形式向各分支回线传播，在接地故障点产生反射，检测各回线的反射电流行波幅值和相位，检测到接地电流行波反射波最强的回线即为接地回线，根据接地电流行波反射波的返回时间可以计算出故障点到母线的距离；实施该方法的装置是由高速数据采集单元，中央控制单元，高压脉冲发生器，数据分析微计算机及电流行波检测电路，电压行波检测电路构成，中央控制单元控制高压脉冲发生器产生高压脉冲，施加到母线上，同时启动高速数据采集单元，把发射的和反射的行波记录下来，中央控制单元再把波形数据发送到数据分析微计算机，由数据分析微计算机分析出反射行波，进而选出故障支线，测出故障距离。
本发明依据的原理是当系统检测接地故障时，通过高压隔离电容向母线注入高压脉冲，该脉冲以电压行波和电流行波的形式沿母线向各回线传播，遇到波阻抗失配就发生反射和折射，当电压行波和电流行波传播到接地故障点时，因接地点的波阻抗与正常波阻抗比较变化很大，所以形成反射和折射，反射强度与波阻抗有关，所以检测灵敏度与接地点的波阻抗有关，在母线和各回线分支处分别检测电压和电流行波并记录下来，用分析工具软件对信号分析，找到反射行波。如果信号不明显，可以调整高压脉冲的宽度和幅值反复加信号，反复检测，直到检测到故障点。在没有发生故障时可以把正常的行波反射图保存，以便故障分析时比较和参考。
图1为本发明的基本原理框图。图中M是系统母线，CT是电流行波检测电路，PT是电压行波检测电路，C是高压隔离电容，F1是高速数据采集单元，F2是高压脉冲发生器，F3是中央控制单元，F4是数据分析微型计算机，L1是分支回线负载。
图2为本发明的脉冲检测波形图。
图3为本发明的脉冲产生和耦合电路。
图4为本发明的电压行波检测电路。
图5为本发明的电流行波检测电路。
具体实施例方式高压脉冲发生及脉冲到母线的耦合，如图3所示VCC是电压可调的直流电压源，调整该电压可以改变产生脉冲的幅值。K1是电容充电开关，K2是脉冲产生开关，先合上K1给电容C充电，充满后分开K1。需要产生脉冲时合上K2，则由电容C和电感L形成的二阶电路产生高压，经隔离电容Cx施加到母线。需要改变脉冲宽度时可以调整可调电感L的电感量。R是可调阻尼电阻，阻值大小用来改变脉冲的波头数。
电压行波检测电路，如图4所示，C是高压隔离电容，PT是高频变压器。隔离电容C可以和高压脉冲发生器公用。
电流行波检测电路，如图5所示，在高频磁棒M上绕多股绞合线100匝，R是匹配电阻，阻值50欧。距离开关柜内的回线垂直距离80厘米安装。
本发明的小电流接地系统单相接地的故障选线和测距方法不受有无消弧线圈的影响，克服了现有方法存在的不足，能够准确地确定小电流接地系统单相接地的故障支线和故障点的距离，对35KV线路及6-66KV，10KV线路均适用。
权利要求
1.一种小电流接地系统单相接地的故障选线和测距方法，其特征在于通过高压隔离电容向三相母线注入适当宽度和幅值的高压脉冲，该脉冲以行波形式向各分支回线传播，在接地故障点产生反射，检测各回线的反射电流行波幅值和相位，检测到接地电流行波反射波最强的回线即为接地回线，根据接地电流行波反射波的返回时间可以计算出故障点到母线的距离；实施该方法的装置是由高速数据采集单元、中央控制单元、高压脉冲发生器、数据分析微计算机及电流行波检测电路、电压行波检测电路构成，中央控制单元控制高压脉冲发生器产生高压脉冲，施加到母线上，同时启动高速数据采集单元，把发射的和反射的行波记录下来，中央控制单元再把波形数据发送到数据分析微计算机，由数据分析微计算机分析出反射行波，进而选出故障支线，测出故障距离。
全文摘要
本发明公开了一种小电流接地系统单相接地的故障选线和测距方法，其特征在于通过高压隔离电容向三相母线注入适当宽度和幅值的高压脉冲，该脉冲以行波形式向各分支回线传播，在接地故障点产生反射，检测各回线的反射电流行波幅值和相位，检测到接地电流行波反射波最强的回线即为接地回线，根据接地电流行波反射波的返回时间可以计算出故障点到母线的距离，本发明的小电流接地系统单相接地的故障选线和测距方法不受有无消弧线圈的影响，克服了现有方法存在的不足，能够准确地确定小电流接地系统单相接地的故障支线和故障点的距离，对35KV线路及6－66KV，10KV线路均适用。
文档编号G01R31/08GK1673764SQ20051006365
公开日2005年9月28日 申请日期2005年4月1日 优先权日2004年12月17日
发明者魏洪文 申请人:魏洪文