配电线路实时故障判断及故障定位方法与流程

本发明涉及一种电力故障分析技术，尤其涉及一种配电线路实时故障判断及故障定位方法。

背景技术：

电力系统中，当配电线路发生故障时，需要及时找出故障发生点修复故障线路，以恢复正常供电。现有的配电线路故障监测方法是：在配电线路上每间隔一定的距离设置一个监测节点，并在每个监测节点安装一个故障指示装置，在故障指示装置上设置有指示器，监测节点处于正常输电状态时，故障指示装置的指示器显示正常色(比如白色)，当监测节点所属线路段发生输电故障时，故障指示装置的指示器显示醒目的报警色(比如红色)，巡视人员通过观察故障指示装置的指示器所显示的颜色来判断监测节点所属线路段的工况。这种配电线路故障监测方法需要投入大量的人力分片查找故障节点，而且故障节点的查找效率低，故障节点的查找耗时也较长，使得输电线路发生故障后事故影响较大，停电时间较长。本发明提供了一种配电线路实时故障判断及故障定位方法，通过配电网故障定位系统中线路数据采集器、线路变压器设备数据采集器、中心接地设备数据采集器、线路接地数据采集器与网络服务器的互动实现配电线路实时监测及故障判断和故障定位。

技术实现要素：

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种配电线路实时故障判断及故障定位方法，其中，具体方法为：

1)在配电网故障定位系统中，数个线路数据采集器装置XCT，数个线路变压器设备数据采集器装置XBT，中心接地设备采集器装置ZCT，数个线路接地数据采集器装置XJCT与网络服务器互动；网络服务器终端系统要同时监测到二台以上线路数据采集器装置XCT上限报警,线路变压器设备数据采集器装置XBT同时报警，中心接地设备采集器装置ZCT无报警，线路接地数据采集器装置XJCT无报警，则线路数据采集器装置XCT(1)上限报警，故线路故障类型为配电线路短路故障；线路数据采集器XCT(1)至XCT(N)上限报警，则故障定位在线路数据采集器装置XCT(N)至线路数据采集器装置XCT(N)加1线路段位置；

2)在配电网故障定位系统中，数个线路数据采集器装置XCT，数个线路变压器设备数据采集器装置XBT，中心接地设备采集器装置ZCT，数个线路接地数据采集器装置XJCT与网络服务器互动；网络服务器终端系统要同时监测到二台以上的线路数据采集器装置XCT(N)缺相报警，或线路变压器设备数据采集器装置XBT缺相报警，中心接地设备采集器装置ZCT无报警，线路接地数据采集器装置XJCT无报警；则线路数据采集器装置XCT(1)无报警，线路数据采集器装置XCT(N)之后缺相报警，线路变压器设备数据采集器装置XBT(1)无报警，线路变压器设备数据采集器装置XBT(N)之后缺相报警,线路故障类型为配电线路断线故障；线路数据采集器装置XCT(N)之后缺相报警，或线路变压器设备数据采集器装置XBT(N)之后缺相报警,则故障定位在线路数据采集器装置XCT(N)至线路数据采集器装置XCT(N)减1线路段位置；或线路变压器设备数据采集器装置XBT(N)至线路变压器设备数据采集器装置XBT(N)减1线路段位置；

3)在配电网故障定位系统中，数个线路数据采集器装置XCT，数个线路变压器设备数据采集器装置XBT，中心接地设备采集器装置ZCT，数个线路接地数据采集器装置XJCT与网络服务器互动；网络服务器终端系统要同时监测到二台以上的线路数据采集器装置XCT报警，中心接地设备采集器装置ZCT报警，线路接地数据采集器装置XJCT(M)报警，则线路故障类型为配电线路跨越电缆接地故障；线路数据采集器装置XCT(1)至线路数据采集器装置XCT(N)上限报警，同时中心接地设备数据采集器装置ZCT报警、线路接地数据采集器装置XJCT(M)报警(断路器重合闸失败，线路永久接地故障)，则故障定位在线路接地数据采集器装置XJCT(M)点的电缆故障位置段；

4)在配电网故障定位系统中，数个线路数据采集器装置XCT，数个线路变压器设备数据采集器装置XBT，中心接地设备采集器装置ZCT，数个线路接地数据采集器装置XJCT与网络服务器互动；网络服务器终端系统要同时监测到二台以上线路数据采集器装置XCT报警,中心接地设备数据采集器装置ZCT报警，线路变压器设备数据采集器装置XBT报警，线路接地数据采集器装置XJCT无报警，则故障类别为小电阻接地系统配电线路接地故障；线路数据采集器装置XCT(1)到线路数据采集器装置XCT(N)上限报警，则故障定位在线路数据采集器装置XCT(N)加1(线路接地电阻较小时线路数据采集器装置电流上限报警)；或线路数据采集器装置XCT(N)缺相报警，线路数据采集器装置XCT(N)后二台以上缺相报警，线路变压器设备数据采集器装置XBT(N)缺相报警，线路变压器设备数据采集器装置XBT(N)后二台以上缺相报警，则故障定位在线路数据采集器装置XCT(N)减1(线路接地电阻较大时线路数据采集器装置缺相报警)；

5)在配电网故障定位系统中，数个线路数据采集器装置XCT，数个线路变压器设备数据采集器装置XBT，中心接地设备采集器装置ZCT，数个线路接地数据采集器装置XJCT与网络服务器互动；网络服务器终端系统要同时监测到二台以上线路数据采集器装置XCT上限报警,中心接地设备数据采集器ZCT报警，线路变压器设备数据采集器装置XBT低电压报警及缺相报警，线路接地数据采集器装置XJCT不报警，则故障类别为消弧线圈接地系统配电线路接地故障；线路数据采集器装置XCT(1)至数个线路数据采集器装置XCT(N)大于百分比数值报警，则故障定位在线路数据采集器装置XCT(N)加1(数个线路数据采集器装置XCT大于百分比数值报警)，或线路数据采集器装置XCT(N)缺相报警，线路数据采集器装置XCT(N)后二台以上缺相报警，则故障定位在线路数据采集器装置XCT(N)减1(线路数据采集器装置XCT缺相报警)；

6)在配电网故障定位系统中，数个线路数据采集器装置XCT，数个线路变压器设备数据采集器装置XBT，中心接地设备采集器装置ZCT，数个线路接地数据采集器装置XJCT与网络服务器互动；网络服务器终端系统要同时监测到中心接地设备数据采集器装置ZCT报警、线路接地数据采集器装置XJCT(N)报警，线路数据采集器装置XCT(1)至线路数据采集器装置XCT(N)报警，线路变压器设备数据采集器装置XBT不报警，则故障类别为配电线路直接式避雷器雷击接地(这是配电线路瞬间接地保护)；线路数据采集器装置XCT(1)至线路数据采集器装置XCT(N)上限报警，中心接地设备采集器装置ZCT报警，线路接地数据采集器装置XJCT(N)报警，则故障定位在线路接地数据采集器装置XJCT(N)报警点位置(这是配电线路瞬间线路接地保护)；

7)在配电网故障定位系统中，数个线路数据采集器装置XCT，数个线路变压器设备数据采集器装置XBT，中心接地设备采集器装置ZCT，数个线路接地数据采集器装置XJCT与网络服务器互动；网络服务器终端系统要实时监测到线路接地数据采集器装置XJCT(N)报警，线路数据采集器装置XCT无报警，线路变压器设备数据采集器装置XBT无报警，中心接地设备采集器装置ZCT无报警，则故障类别为配电线路感应式避雷器雷击接地；线路接地数据采集器装置XJCT(N)报警，则故障定位在线路接地数据采集器装置XJCT(N)位置；

8)在配电网故障定位系统中，数个线路数据采集器装置XCT，数个线路变压器设备数据采集器装置XBT，中心接地设备采集器装置ZCT，数个线路接地数据采集器装置XJCT与网络服务器互动；网络服务器终端系统要实时监测到线路变压器设备数据采集器装置XBT(N)报警，线路数据采集器装置XCT无报警，中心接地设备采集器装置ZCT无报警，线路接地数据采集器装置XJCT无报警，则故障类别为配电线路变压器故障；线路变压器设备数据采集器装置XBT(N)报警，则故障定位在线路变压器设备。

本发明相对于现有技术具有如下有益效果：

通过网络服务器，根据采集数据的来源实现故障定位，通过数个线路数据采集器装置、线路变压器设备数据采集器装置、中心接地设备数据采集器装置、线路接地数据采集器装置与网络服务器互动，通过对线路数据采集器装置、线路变压器设备数据采集器装置、中心接地设备数据采集器装置、线路接地数据采集器装置报警的判断，来准确定位线路故障位置以及判断故障类别，从而提高了故障节点查找效率，减少故障节点查找时间，减少查找故障的人力投入量。

附图说明

图1为配电网故障定位系统的示意图。

图2为配电网故障定位系统的示意图。

图3为线路采集装置的示意图。

图4为接地采集装置的示意图。

图5为设备采集装置的示意图。

图6为线路设备电流采集装置的示意图。

具体实施方式

配电网故障定位系统的技术已在现有申请方案中有详细说明，具体为：

包括网络服务器，及多个线路数据采集器装置、线路变压器设备数据采集器装置、中心接地设备数据采集器装置、线路接地数据采集器装置；所述中心接地设备数据采集器装置包括接地数据处理模块，及用于采集中心接地设备线路上电流信号的接地电流互感器；其中的中心接地设备数据处理模块通过数据线与本装置的通信模块互联，中心接地设备数据处理模块具有数据采集端口，中心接地设备电流互感器的输出端口接到本装置接地数据处理模块的数据采集端口，各中心接地设备数据采集器装置的接地电流互感器分别安装在配电网的主变压器接地线路上。所述线路变压器设备数据采集器装置包括设备数据处理模块、通信模块，及用于采集线路变压器设备线路电流信号的设备电流互感器；其中的线路变压器设备数据处理模块通过数据线与本装置的通信模块互联，线路变压器设备数据处理模块具有电压数据采集端口及电流数据采集端口，线路变压器设备电流互感器的输出端口接到本装置设备数据处理模块的电流数据采集端口，各线路变压器设备数据采集器装置的数据处理模块的电压数据采集端口分别接到配电网各配电线路变压器设备的电压数字量信号输出端口，各线路变压器设备采集装置的设备电流互感器分别安装在配电网各配电线路变压器输出电缆上。所述线路数据采集器装置包括三相数据处理模块、通信模块，及用于线路数据采集三相线路电流信号的线路数据采集三相电流互感器，其中的三相数据处理模块通过数据线与本装置的通信模块互联，三相数据处理模块具有数据采集端口，三相电流互感器的输出端口接到本装置三相数据处理模块的数据采集端口，各三相采集装置的三相电流互感器分别安装在配电网各三相输电线路上。所述线路接地数据采集器装置包括线路接地数据处理模块、通信模块，及用于采集线路接地电流信号的线路接地电流互感器，其中的线路接地数据处理模块通过数据线与本装置的通信模块互联，线路接地数据处理模块具有数据采集端口，线路接地电流互感器的输出端口接到本装置线路接地数据处理模块的数据采集端口，各线路接地电流采集装置的线路接地电流互感器分别安装在配电网各线路接地的接地线路上，各线路接地数据采集器装置的通信模块连接其周边线路数据采集器装置、线路变压器设备数据采集器装置的通信模块；

本申请方案是应用上述的配电网故障定位系统，根据采集数据的来源实现故障定位，通过数个线路数据采集器装置、线路变压器设备数据采集器装置、中心接地设备数据采集器装置、线路接地数据采集器装置与网络服务器互动，通过对线路数据采集器装置、线路变压器设备数据采集器装置、中心接地设备数据采集器装置、线路接地数据采集器装置报警的判断，来准确定位线路故障位置以及判断故障类别；

其中，XCT-1/XCT-N表示一个或者N个线路数据采集器装置；XBT-1/XBT-N表示一个或者N个线路变压器设备数据采集器装置；ZCT表示中心接地设备数据采集器装置；XJCT-M/XJCT-N表示一个或者N个线路接地数据采集器装置。

具体判断方法为：

1)在配电网故障定位系统中，数个线路数据采集器装置XCT，数个线路变压器设备数据采集器装置XBT，中心接地设备采集器装置ZCT，数个线路接地数据采集器装置XJCT与网络服务器互动；网络服务器终端系统要同时监测到二台以上线路数据采集器装置XCT上限报警,线路变压器设备数据采集器装置XBT同时报警，中心接地设备采集器装置ZCT无报警，线路接地数据采集器装置XJCT无报警，则线路数据采集器装置XCT(1)上限报警，故线路故障类型为配电线路短路故障；线路数据采集器XCT(1)至XCT(N)上限报警，则故障定位在线路数据采集器装置XCT(N)至线路数据采集器装置XCT(N)加1线路段位置；

2)在配电网故障定位系统中，数个线路数据采集器装置XCT，数个线路变压器设备数据采集器装置XBT，中心接地设备采集器装置ZCT，数个线路接地数据采集器装置XJCT与网络服务器互动；网络服务器终端系统要同时监测到二台以上的线路数据采集器装置XCT(N)缺相报警，或线路变压器设备数据采集器装置XBT缺相报警，中心接地设备采集器装置ZCT无报警，线路接地数据采集器装置XJCT无报警；则线路数据采集器装置XCT(1)无报警，线路数据采集器装置XCT(N)之后缺相报警，线路变压器设备数据采集器装置XBT(1)无报警，线路变压器设备数据采集器装置XBT(N)之后缺相报警,线路故障类型为配电线路断线故障；线路数据采集器装置XCT(N)之后缺相报警，或线路变压器设备数据采集器装置XBT(N)之后缺相报警,则故障定位在线路数据采集器装置XCT(N)至线路数据采集器装置XCT(N)减1线路段位置；或线路变压器设备数据采集器装置XBT(N)至线路变压器设备数据采集器装置XBT(N)减1线路段位置；

3)在配电网故障定位系统中，数个线路数据采集器装置XCT，数个线路变压器设备数据采集器装置XBT，中心接地设备采集器装置ZCT，数个线路接地数据采集器装置XJCT与网络服务器互动；网络服务器终端系统要同时监测到二台以上的线路数据采集器装置XCT报警，中心接地设备采集器装置ZCT报警，线路接地数据采集器装置XJCT(M)报警，则线路故障类型为配电线路跨越电缆接地故障；线路数据采集器装置XCT(1)至线路数据采集器装置XCT(N)上限报警，同时中心接地设备数据采集器装置ZCT报警、线路接地数据采集器装置XJCT(M)报警(断路器重合闸失败，线路永久接地故障)，则故障定位在线路接地数据采集器装置XJCT(M)点的电缆故障位置段；

4)在配电网故障定位系统中，数个线路数据采集器装置XCT，数个线路变压器设备数据采集器装置XBT，中心接地设备采集器装置ZCT，数个线路接地数据采集器装置XJCT与网络服务器互动；网络服务器终端系统要同时监测到二台以上线路数据采集器装置XCT报警,中心接地设备数据采集器装置ZCT报警，线路变压器设备数据采集器装置XBT报警，线路接地数据采集器装置XJCT无报警，则故障类别为小电阻接地系统配电线路接地故障；线路数据采集器装置XCT(1)到线路数据采集器装置XCT(N)上限报警，则故障定位在线路数据采集器装置XCT(N)加1(线路接地电阻较小时线路数据采集器装置电流上限报警)；或线路数据采集器装置XCT(N)缺相报警，线路数据采集器装置XCT(N)后二台以上缺相报警，线路变压器设备数据采集器装置XBT(N)缺相报警，线路变压器设备数据采集器装置XBT(N)后二台以上缺相报警，则故障定位在线路数据采集器装置XCT(N)减1(线路接地电阻较大时线路数据采集器装置缺相报警)；

5)在配电网故障定位系统中，数个线路数据采集器装置XCT，数个线路变压器设备数据采集器装置XBT，中心接地设备采集器装置ZCT，数个线路接地数据采集器装置XJCT与网络服务器互动；网络服务器终端系统要同时监测到二台以上线路数据采集器装置XCT上限报警,中心接地设备数据采集器ZCT报警，线路变压器设备数据采集器装置XBT低电压报警及缺相报警，线路接地数据采集器装置XJCT不报警，则故障类别为消弧线圈接地系统配电线路接地故障；线路数据采集器装置XCT(1)至数个线路数据采集器装置XCT(N)大于百分比数值报警，则故障定位在线路数据采集器装置XCT(N)加1(数个线路数据采集器装置XCT大于百分比数值报警)，或线路数据采集器装置XCT(N)缺相报警，线路数据采集器装置XCT(N)后二台以上缺相报警，则故障定位在线路数据采集器装置XCT(N)减1(线路数据采集器装置XCT缺相报警)；

6)在配电网故障定位系统中，数个线路数据采集器装置XCT，数个线路变压器设备数据采集器装置XBT，中心接地设备采集器装置ZCT，数个线路接地数据采集器装置XJCT与网络服务器互动；网络服务器终端系统要同时监测到中心接地设备数据采集器装置ZCT报警、线路接地数据采集器装置XJCT(N)报警，线路数据采集器装置XCT(1)至线路数据采集器装置XCT(N)报警，线路变压器设备数据采集器装置XBT不报警，则故障类别为配电线路直接式避雷器雷击接地(这是配电线路瞬间接地保护)；线路数据采集器装置XCT(1)至线路数据采集器装置XCT(N)上限报警，中心接地设备采集器装置ZCT报警，线路接地数据采集器装置XJCT(N)报警，则故障定位在线路接地数据采集器装置XJCT(N)报警点位置(这是配电线路瞬间线路接地保护)；

7)在配电网故障定位系统中，数个线路数据采集器装置XCT，数个线路变压器设备数据采集器装置XBT，中心接地设备采集器装置ZCT，数个线路接地数据采集器装置XJCT与网络服务器互动；网络服务器终端系统要实时监测到线路接地数据采集器装置XJCT(N)报警，线路数据采集器装置XCT无报警，线路变压器设备数据采集器装置XBT无报警，中心接地设备采集器装置ZCT无报警，则故障类别为配电线路感应式避雷器雷击接地；线路接地数据采集器装置XJCT(N)报警，则故障定位在线路接地数据采集器装置XJCT(N)位置；

8)在配电网故障定位系统中，数个线路数据采集器装置XCT，数个线路变压器设备数据采集器装置XBT，中心接地设备采集器装置ZCT，数个线路接地数据采集器装置XJCT与网络服务器互动；网络服务器终端系统要实时监测到线路变压器设备数据采集器装置XBT(N)报警，线路数据采集器装置XCT无报警，中心接地设备采集器装置ZCT无报警，线路接地数据采集器装置XJCT无报警，则故障类别为配电线路变压器故障；线路变压器设备数据采集器装置XBT(N)报警，则故障定位在线路变压器设备。

在具体实施例中，如附图1所示：

3号杆、4号杆线路数据采集器报警，则故障定位在4号杆和5号杆，如果4号杆线路变压器设备数据采集器报警，线路接地数据采集器装置无报警，中心接地设备采集器装置无报警，则故障类型为短路故障；

3号杆之后线路数据采集器装置缺相报警，3号杆之后线路变压器设备数据采集器装置缺相报警,则故障定位在3号杆线路数据采集器装置至2号杆线路数据采集器装置路段；

3号杆线路数据采集器装置至4号杆线路数据采集器装置上限报警，同时中心接地设备数据采集器装置ZCT报警、线路接地数据采集器装置报警，断路器重合闸失败(永久线路故障)，则故障定位在线路接地数据采集器装置点电缆故障位置段，中心接地设备采集器装置报警，线路接地数据采集器装置报警，线路故障类型为配电线路跨越电缆接地故障。