一种母线故障气室定位方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及变电站技术领域，更具体地说，涉及一种母线故障气室定位方法及装 置。
【背景技术】
[0002] 在气体绝缘变电站GIS(Gas Insulated Substation)系统中，母线上设置有多个 气室，气室一旦破坏将会导致母线出现故障。
[0003] 为了保证GIS系统的正常运行，在母线出现故障时需要快速定位故障气室。现有技 术在查找故障气室时一般是逐个对母线气室进行SF6微水测试，以检测气室是否出现故障 气体。但是，母线上往往有上百个气室，气室的大小也不尽相同，采用逐个进行微水测试的 检测方法将会大大延长故障定位时间，故障定位效率极低。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本申请提供了一种母线故障气室定位方法及装置，用于解决现有故障 气室定位方法所存在的故障定位时间长、效率低下的问题。
[0005] 为了实现上述目的，现提出的方案如下：
[0006] -种母线故障气室定位方法，应用于SF6气体绝缘变电站GIS系统中，GIS系统包括 两条母线、设置在母线上的若干个气室、并联在两条母线间的若干个开关以及与开关连接 的外部支路，该方法包括：
[0007]在确定所述GIS系统的母线发生故障时，读取故障录波器采集的故障时刻各条外 部支路的注入电流，以及故障录波器采集的故障时刻各开关的电流分布，其中所述故障录 波器与各条外部支路分别连接；
[0008] 分别模拟母线上各气室单独故障时，利用所述故障时刻各条外部支路的注入电 流，计算各开关的电流分布；
[0009] 针对模拟的各气室单独故障时计算得到的各开关的电流分布，分别对比其与所述 故障录波器采集的故障时刻各开关的电流分布，将电流分布比对结果最接近的一个模拟故 障气室确定为故障气室。
[0010] 优选地，所述GIS系统采用二分之三接线方式，所述分别模拟母线上各气室单独故 障时，利用所述故障时刻各条外部支路的注入电流，计算各开关的电流分布，包括：
[0011]用节点阻抗矩阵表示GIS系统中各节点电压：
[0013] 其中，_￡^.表示节点i的对地电压，I表示外部向节点i的注入电流，Ζ?表示结点i的 自阻抗，Zij表示节点i和节点j之间的阻抗；
[0014] 定义外部支路为k条，各条外部支路的注入电流分别为^至〗!^母线上故障气室对 应的节点为j，则根据戴维南定理可知，节点j的电流为：
[0016]将节点电压方程中的电流向量表示为：
[0018]计算节点电压方程得到各节点对地电压，并计算故障时刻任意两个节点间支路的 电流分布：
[0020] 其中，当节点i和节点j之间为开关时，:?开关电流，Zij(小写)为节点i和节点j之间 开关的阻抗。
[0021] -种母线故障气室定位装置，应用于SF6气体绝缘变电站GIS系统中，GIS系统包括 两条母线、设置在母线上的若干个气室、并联在两条母线间的若干个开关以及与开关连接 的外部支路，该装置包括：
[0022] 数据读取单元，用于在确定所述GIS系统的母线发生故障时，读取故障录波器采集 的故障时刻各条外部支路的注入电流，以及故障录波器采集的故障时刻各开关的电流分 布，其中所述故障录波器与各条外部支路分别连接；
[0023] 电流分布计算单元，用于分别模拟母线上各气室单独故障时，利用所述故障时刻 各条外部支路的注入电流，计算各开关的电流分布；
[0024] 电流分布对比单元，用于针对模拟的各气室单独故障时计算得到的各开关的电流 分布，分别对比其与所述故障录波器采集的故障时刻各开关的电流分布，将电流分布比对 结果最接近的一个模拟故障气室确定为故障气室。
[0025] 优选地，所述电流分布计算单元包括：
[0026] 第一电流分布计算子单元，用于在所述GIS系统采用二分之三接线方式时，计算 GIS系统中各节点电压：
[0027] 用节点阻抗矩阵表示GIS系统中各节点电压：
[0029 ] 其中，表示节点i的对地电压，為.表示外部向节点i的注入电流，Ζ?表示结点i的 自阻抗，Zij表示节点i和节点j之间的阻抗；
[0030]定义外部支路为k条，各条外部支路的注入电流分别为^至〗!^母线上故障气室对 应的节点为j，则根据戴维南定理可知，节点j的电流为：
[0032]将节点电压方程中的电流向量表示为：
[0034]第二电流分布计算子单元，用于在计算得到各节点电压后，计算故障时刻任意两 个节点间支路的电流分布：
[0036]其中，当节点i和节点j之间为开关时，..?.为开关电流，Zij(小写)为节点i和节点j之 间开关的阻抗。
[0037] 从上述的技术方案可以看出，本申请实施例提供的母线故障气室定位方法应用于 GIS系统中，GIS系统包括两条母线、设置在母线上的若干个气室、并联在两条母线间的若干 个开关以及与开关连接的外部支路，本申请在确定GIS系统的母线发生故障时，读取故障录 波器采集的故障时刻各条外部支路的注入电流，以及故障录波器采集的故障时刻各开关的 电流分布，分别模拟母线上各气室单独故障时，利用所述故障时刻各条外部支路的注入电 流，计算各开关的电流分布，然后针对模拟的各气室单独故障时计算得到的各开关的电流 分布，分别对比其与所述故障录波器采集的故障时刻各开关的电流分布，将电流分布比对 结果最接近的一个模拟故障气室确定为故障气室。本申请在确定母线出现故障时通过模拟 各气室单独故障时各开关电流分布情况，并与故障录波器真实采集的各开关电流分布情况 进行比对，比对结果最接近的一个模拟故障气室即为真实的故障气室，因此无需通过逐个 对母线气室进行微水测试方法进行故障气室定位，大大缩短了故障定位时间，提高了故障 定位效率。
【附图说明】
[0038] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。
[0039]图1为本申请示例的一种500kV变电站常见的二分之三接线示意图；
[0040] 图2为本申请实施例公开的一种母线故障气室定位方法流程图；
[0041] 图3为本申请实施例公开的一种母线故障气室定位装置结构示意图；
[0042] 图4为本申请实施例公开的一种电流分布计算单元结构示意图。
【具体实施方式】
[0043]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本申请保护的范围。
[0044]参见图1，图1为本申请示例的一种500kV变电站常见的二分之三接线示意图。
[0045] 如图1所示，SF6气体绝缘变电站GIS系统包括两条母线I母线和II母线，设置在母 线上的若干个气室Q0-Q6，并联在两条母线间的若干个开关T011-T033，外部支路1-6。
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