一种中压高阻值接地短路故障点查找仪及查找方法与流程

本发明涉及中压电力系统故障点查找技术领域，具体是一种中压高阻值接地短路故障点查找仪及查找方法。

背景技术：

10kv至35kv中压电力系统中性点采取不接地或经消弧接地的方式运行，该种运行方式的优点是在系统出现单相地点可短时间运行两个小时，这样提高了供电可靠性，但是，由于华东地区人口密集，在电力线路断线出现单相接地时可能引起人员伤亡事故。

为防止故障扩大为事故，在出现单相接地后通过拉路确定故障线路后，调度立即发令拉开故障线路，其他线路正常供电。故障线路由运行人员进行故障停电巡视，如断瓷旦、断线、避雷器烧坏等故障点能够明显通过肉眼查找到转入故障抢修流程；避雷器、开关、变压器等故障点不明显的低压阻值接地的情况占大多数，这些故障用交流高压小电流接地系统故障点查找仪在40分钟左右时间内查找到，交流高压小电流接地系统故障点查找仪在专利号201220695404.3中有说明，该专利的发明人与本发明的发明人系为同一研发小组，本发明是在该专利技术方案的基础上进一步研究创新而获得的创造性成果。

对于故障点不明显的高阻值接地，用交流高压小电流接地系统故障点查找仪输出最高2500v电压时还不能使接地故障点重现，不能产生回路测试电流，查找这类故障点相当困难，费时费力，虽然这类故障只占6%左右，但是一旦发生，会给运行维护人员带来相当大的麻烦，严重影响了供电可靠性，同时也给电网安全运行严重的带来隐患。

另外，10kv至35kv中压电力系统发生短路时，因短路时能量很大，大部分情况下会把故障点烧蚀，运行人员虽然通过感官就能发现故障点并进行处理，但是，仍有极少数短路点很难通过运行人员感官发现，譬如，雨天树枝掉落于线路设备上或晚上短路故障因巡视光源不足、故障点看不清楚等，只能通过一遍遍巡视正常试送电来回折腾，这也对供电可靠性和电网安全运行产生很大影响。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种中压高阻值接地短路故障点查找仪及查找方法，在遇到中压高阻值接地、短路故障时，很快就能发现故障点，并能顺利转入故障抢修流程，缩短停电面积和停电时间，提高供电企业综合效益。

本发明采用的技术方案如下：一种中压高阻值接地短路故障点查找仪，包括测试电源和绝缘杆式无线钳形电流表，所述测试电源最高提供10kv交流电和1a左右的电流，所述测试电源对地输出交流查找故障点。

进一步的，所述测试电源包括无线数据传输单元、电源单元、测量控制单元和显示单元，还包括高压电容器、电流互感器、高压真空开关、高压熔丝和声音提示装置，所述无线数据传输单元与电源单元、测量控制单元相连，所述显示单元连接测量控制单元。

一种中压高阻值接地故障点查找方法，具体采用测试电源对处于隔离的故障线路和大地之间加市电高压交流电压后形成测试电流，用绝缘杆式无线钳形电流表测量对接地点电流流向，顺着对接地点电流流向逐步向未知故障点靠近，找到中压高阻值接地故障点。

上述接地故障点查找方法中所述市电高压为运行正常的线路上的高电压。

上述技术方案所述的一种中压高阻值接地故障点查找方法，具体的加压步骤为：（1）将故障线路、段停电；（2）将测试电源接于故障线路段与运行线路之间，先接故障线路侧三相，再接运行线路侧，然后遥控合闸，最后进行故障测试。

一种中压高阻值短路故障点查找方法，利用测试电源的限流功能，将测试电源串联于故障两相，经测试电源和短路故障点形成很小测试电流的回路进行故障查找，用绝缘杆式无线钳形电流表测量经短路点电流流向，顺着这个电流流向逐步向未知故障点靠近，找到中压高阻值短路故障点。

上述技术方案所述的一种中压高阻值短路故障点查找方法，测试电源串联于故障两相具体的操作步骤为：（1）将故障线路、段停电；（2）在故障线路与运行线路隔离处，将测试电源接于故障相线路其中一相故障线路段与运行线路之间，先接故障线路侧三相，再接运行线路侧；（3）将短路故障另一相与故障对应相线路相连；（4）遥控合闸进行测试。

其中，中压高阻值接地、短路故障点查找方法根据故障线路段的长度选用顺序查找或二分法测量故障点。

其中，二分法一般用于故障线路段较长的故障查找，这样能在短时间内查到故障，提高工作效率；顺序法用于故障线路段不长的故障线路查找。

进一步的，所述二分法测量故障点的步骤为：选取故障线路段大约1/2位置处的电杆上测量，测得有流向接地点电流时，故障即在测量点与加压点这段线路之外，否则故障就在测量点与加压点之间，然后在刚才确定故障点存在段1/2位置处的电杆上登杆测量，判断故障存在的线路段，进一步缩小范围，按此方法继续测量，即可找到单相接地故障点。

进一步的，所述顺序法测量故障点的步骤为：从加电压点向故障线路段依次登上有支接或有设备的电杆测量，直到查到故障点。

本发明的有益效果：1、本发明的故障点查找原理和装置结构简单，成本低，重量轻，便于携带；操作简单，测试点选取灵活，判断准确，便于推广，是电力系统查找中压配网系统高阻值接地故障点理想的廉价产品；2、采用本发明的方法，可以很快发现故障点，并能顺利转入故障抢修流程，缩短停电面积和停电时间，提高供电企业综合效益。

附图说明

图1为本发明测试电源的结构框图。

图2为查找仪查找接地故障点的原理图。

图3为查找仪查找短路故障点的原理图。

其中：1、无线传输单元，2、电源单元，3、真空开关，4、声音提示装置，5、高压熔丝，6、测量控制单元，7、显示单元，8、电容器，9、电流互感器。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1所示，一种中压高阻值接地短路故障点查找仪，包括测试电源和绝缘杆式无线钳形电流表，测试电源具备提供最高10kv（不恒定）交流电和最大1a左右电流的能力，对地输出交流查找故障点。

测试电源包括无线数据传输单元1、电源单元2、测量控制单元6和显示单元7，还包括高压电容器8、电流互感器9、高压真空开关3、高压熔丝5和声音提示装置4，无线传输单元1和电源单元2、测量控制单元6相连，显示单元7连接测量控制单元6。

绝缘杆式无线钳形电流表用于测试交流电流，用来不断换地点登杆测量确定模拟电源经故障点的电流流向，通过逐步向故障点靠近，最终查到故障点。绝缘杆式无线钳形电流表的使用避免了杆上人员繁杂的测量，流经故障点电流由地面人员从无线数据接收机上读取。

本发明采用电流巡迹法的测试原理，即现场故障线路（段）的故障相和大地之间模拟加压，这样经故障点形成的回路中就有电流，从加压点开始测量电流流向，电流是流向故障点的。现场调电压由地面人员操作，这样现场测试人员只要5人，一人监护，一人操作测试电源，另一人员登杆测量，还有2人对登杆人员进行监护。

中压接地短路故障分高阻值接地和低阻值接地两种情况。查找低阻值接地采用交流高压小电流接地系统故障点查找仪在背景技术中已有说明。

查高阻值接地故障点操作：1、将故障线路（段）停电；2、将测试电源接于故障线路段与运行线路之间，首先接故障线路侧三相，再接运行线路侧，然后遥控合闸，最后进行测试。

查短路故障点操作：1、将故障线路（段）停电；2、在故障线路与运行线路隔离处，将测试电源接于故障相线路其中一相故障线路段与运行线路之间，先接故障线路侧三相，再接运行线路侧；3、将短路故障另一相与故障对应相线路相连；4、遥控合闸进行测试。

中压高阻值接地故障点查找方法，包括以下步骤：测试电源对处于隔离的故障线路（段）和大地之间市电高压交流电压与故障点之间形成测试电流，通过绝缘杆式无线钳形电流表测量经接地点电流流向，顺着测试这个电流流向，逐步向未知故障点靠近，最后找到中压高阻值接地故障点。

中压高阻值短路故障点查找方法，包括以下步骤：利用测试电源的限流功能，将测试电源串联于故障两相，这样经测试电源和故障点形成很小的测试电流回路进行查找故障。用绝缘杆式无线钳形电流表测量经短路点电流流向，顺着这个电流流向逐步向未知故障点靠近，最后找到中压高阻值短路故障点。

中压高阻值接地、短路故障点查找方法根据故障线路段的长度选用二分法选取测量点和顺序查找。

二分法选取测量点的步骤为：选取故障线路（段）大约在一半的地方测量电流确定流向，电流流向就是流向故障点的，确定有故障存在的线路段后，在此线路段一半的地方的电杆上测量，测得有流向接地点电流时，故障即在此点后方，否则故障就在测量点与加压点之间，然后在刚才确定故障点存在段的地方登杆测量，判断故障存在的线路段，进一步缩小范围，按此方法继续测量，即可找到单相接地故障点，一般登杆5至6次范围缩小至整个故障线路（段）长度的1.6%左右，能很快查找故障点。

顺序法测量故障点的步骤为：从加电压点向故障线路段依次登上有支接或有设备的电杆上测量,直到查到故障点。

如图2所示，查找接地原理图中，a为变电所、b为1号杆分段开关、c为36号杆分段开关、d为42号杆分路开关、e为65号杆分路开关，其中，36号杆分段开关c断开，且前段处于运行状态。57-14杆处假设为接地故障点，36号杆通过测试电源加电压开始测试，实线w与虚线v构成现场模拟经接地故障点构成的电流回路，不断变换登杆用钳形电流表测量电流流向。其中，实线w为现场查找故障点模拟电源在故障线路上的电流回路，虚线v为故障点与加压测试点通过大地形成的电流回路。如用本发明的绝缘杆式无线钳形电流表在36号杆测得b相电流最大，高阻值接地就在b相，然后到42号杆登杆测量电流，电流流向后方，42号杆左右支线电流很小，说明故障点在42号杆主干线后段，然后到57号杆测量，57号支线有测试电流，故障在57号支线后段，再向后测量方法同上，最终找到故障点在57-14号杆。以上为顺序测试，也可用二分法选点测量，顺序测试适用于故障线路不长的故障线路查找，这样节约时间。

如图3所示，查找短路原理图中，a为变电所、b为1号杆分段开关、c为36号杆分段开关、d为42号杆分路开关、e为65号杆分路开关，其中，36号杆分段开关c断开，前段处于运行状态。57-14杆处为假设短路故障点，36号杆b、c相通过测试电源加电压开始测试，测试电源接于b相，线x与线y构成经测试电源和短路故障点形成的测试电流回路。不断变换登杆用钳形电流表测量电流流向，如用本发明的绝缘杆式无线钳形电流表在65号杆登杆测量b相电流，b相大号、小号侧（小号侧和大号侧以电杆或本杆上线路搭接点为基准点，线路前进方向为大号侧，线路后退方向为小号侧）都无电流，说明故障点在65号杆与加压点之间。然后在57号杆处测量，57号支线有测试电流，故障在57号支线后段，再向后测量方法同上，最终找到故障点在57-14号杆。该故障查找方法为二分法选点测试。