专利名称：小电流接地系统单相接地故障选线装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力系统领域，特别涉及一种小电流接地系统单相接地故障选线
直O
背景技术：
中性点为小电流接地系统发生单相接地时，故障电流为电容电流，幅值小 (10-30A)，故障线路断路器不会跳闸自动切除故障线路.因此需确定故障线路，手动立刻 或经一段时延切除该故障线路。现有的故障选线方法和装置绝大多数是基于交流电气量，由于小电流接地系统包 括中点不接地，也包括中点经消弧线圈接地系统，基于交流电气量的故障选线方法存在可 靠性不高的问题。申请号为200310117359. 9的“小电流接地系统单相接地选线方法”专利 公开了一种利用线路CT 二次侧电流中获得故障线路电流行波，根据电流行波幅值及极性 进行故障线路判定的方法。由于CT的频响特性和行波从CT 一次绕组向二次绕组传递的特 性，在CT 二次绕组难以反映高压线路上真实的电流行波及幅值，且高速A/D技术复杂，可靠 性欠佳，使得这种方法也受到很大的限制。
发明内容为了解决小电流接地系统单相接地故障线路确定的技术问题，本实用新型提出一 种基于故障电压行波到达时间先后的小电流接地系统单相接地故障选线装置。本实用新型解决上述技术问题的技术方案是包括行波传感器、高频同轴电缆、波 形变换电路、光电隔离电路、GPS计时模块、DSP处理器、通信模块，所述行波传感器、高频同 轴电缆、波形变换电路、光电隔离电路、GPS计时模块、DSP处理器、通信模块依次串接，行波 传感器获取行波的模拟信号，经高频同轴电缆无畸变送至波形变换电路，波形变换电路将 行波进行陡化变成行波脉冲，再经光电隔离电路送到GPS计时模块，GPS计时模块接收GPS 定位系统的IPPS信号和授时信号，提供DSP处理器的精确时钟信号，DSP处理器根据精确 时钟信号精确记录标定行波脉冲到达时间，标定行波脉冲前沿极性，根据行波脉冲到达时 间时间差及行波脉冲前沿极性确定故障线，打印或显示结果，或由通信电路进行转发。本实用新型的技术效果在于本实用新型探测并记录变电站同一电压等级的母线 各条馈线和母线的故障电压行波或电流行波的精确达到时间和极性，可以准确判断小电流 接地系统单相接地故障线，有利于及时采取措施，保证电网的安全运行。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型中户内式配电装置变电站的小电流接地系统单相故障选线原 理说明图。图2为本实用新型中户外式配电装置变电站构成的网络的小电流接地系统单相故障选线原理说明图。图3为本实用新型实施例的结构图。
具体实施方式
本实用新型是利用单相接地故障时产生电压行波前沿到达时间选择故障线，其中 对于同一个变电站所有馈电线路，如果发生单相接地故障，则电压行波沿着故障线路传输 到母线，再向其他非接地故障线路传输。因此变电站故障线进线段首端电压行波前沿时间 最早，其次是母线上电压行波前沿时间，最后才是非接地线路进线段上电压行波前沿时间。故障线、非故障线和母线上的电压行波均是同方向。但是，故障线上电流行波和电 压行波同方向，而非故障线上电流行波与电压行波反方向。下面结合图1和图2，对本实用新型说明如下图1户内式配电装置变电站，馈 线都是有电缆进线段。当变电站馈线N发生单线接地，故障行波从故障点沿着故障线传 输，其传输的次序是馈线N的进线端首端-末端-母线-其它非故障线(1，2···Ν-1)的 进线端末端(t' 1； t'^入首端丨、，、…‘)。因此故障行波前沿时间顺序 为tN<t' N < < (t' 1； t' 2-t' η) < (t1; V-V1)另一方面行波从故障点 沿故障线N传输是前行波；而从母线向非故障线(1，2…N-1)传输则是反行波。输电线
行波理论已证明
权利要求一种小电流接地系统单相接地故障选线装置，其特征在于包括行波传感器、高频同轴电缆、波形变换电路、光电隔离电路、GPS计时模块、DSP处理器、通信模块，所述行波传感器、高频同轴电缆、波形变换电路、光电隔离电路、GPS计时模块、DSP处理器、通信模块依次串接，行波传感器获取行波的模拟信号，经高频同轴电缆无畸变送至波形变换电路，波形变换电路将行波进行陡化变成行波脉冲，再经光电隔离电路送到GPS计时模块，GPS计时模块接收GPS定位系统的1PPS信号和授时信号，提供DSP处理器的精确时钟信号，DSP处理器根据精确时钟信号精确记录标定行波脉冲到达时间，标定行波脉冲前沿极性，根据行波脉冲到达时间时间差及行波脉冲前沿极性确定故障线，打印或显示结果，或由通信电路进行转发。
专利摘要本实用新型公开了一种小电流接地系统单相接地故障选线装置。它包括行波传感器、高频同轴电缆、波形变换电路、光电隔离电路、GPS计时模块、DSP处理器、通信模块，所述行波传感器、高频同轴电缆、波形变换电路、光电隔离电路、GPS计时模块、DSP处理器、通信模块依次串接，行波传感器获取行波的模拟信号，经高频同轴电缆无畸变送至波形变换电路，波形变换电路将行波进行陡化变成行波脉冲，再经光电隔离电路送到GPS计时模块，GPS计时模块提供DSP处理器的精确时钟信号，DSP处理器标定行波脉冲到达时间及行波脉冲前沿极性，确定故障线。本实用新型利用各条馈线和母线的故障电压行波到达时间差可以准确判定故障线。
文档编号G01R31/08GK201697994SQ20102024299
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者何汉文, 周延龄, 陈利 申请人:湖南湘能电气自动化有限公司