[实用新型]配电网单相接地故障带电定位装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种电力技术和设备，适用于3～60kV中性点非有效接地电网，能够在单相接地故障发生时，在带故障运行的情况下进行准确定位。

背景技术

我国3～60kV配电网广泛采用中性点非有效接地方式，又称为小电流接地系统，小电流接地系统的故障绝大多数是单相接地故障。发生单相接地故障时，接地电流很小，可以在故障情况下继续运行1～2个小时，但是必须尽快找到故障点，这就提出了带电故障定位问题。

配电网单相接地故障带电定位问题长期以来没有得到很好的解决，人工巡线不仅耗费了大量人力物力，而且延长了停电时间，影响供电安全。有文献提出从PT注入高频信号，沿线路检测该信号确定故障位置，但是由于线路分布电容对高频信号形成通路，因此在经电阻接地时定位不准确。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术上的不足，提出基于新的定位方法的针对配电网单相接地故障的带电定位装置。该定位装置能够快速、准确地确定故障点，并适用于金属性接地、经电弧接地、经过渡电阻接地等多种故障情况。

本实用新型的技术方案如下：

一种配电网单相接地故障带电定位装置，该单相接地故障定位装置由上位机和下位机两个部分组成，其特征为：

所述的上位机安装于变电站内，由电压变换器、上位机A/D转换模块、上位机CPU、上位机移动通信模块、上位机GPS模块组成，变电站PT开口三角绕组的二次线路通过所述电压变换器输入至上位机CPU中的所述A/D转换模块，所述上位机GPS模块、上位机移动通信模块均与所述上位机CPU相连，所述上位机CPU依次通过上位机的移动通信模块、下位机的移动通信模块将计算的零序电压信号的幅值和相位以及GPS时标信息发送至下位机中的CPU；

所述的下位机为在线路上移动检测的手持设备，由相电流测量器和定位器组成；相电流测量器包括电流变换器、下位机A/D转换模块、相电流测量器中蓝牙无线收发模块，所述电流变换器、下位机A/D转换模块、相电流测量器中蓝牙无线收发模块依次相连；所述定位器包括下位机CPU、定位器中蓝牙无线收发模块、下位机移动通信模块、下位机GPS模块；所述下位的GPS模块、下位机移动通信模块、定位器中蓝牙无线收发模块均与下位机CPU相连，相电流检测器通过钳形表头套接在线路上，所述钳形表头的输出端依次通过电流变换器、下位机A/D转换模块、相电流测量器中的蓝牙无线收发模块、定位器中的蓝牙无线收发模块回传至下位机中的CPU，定位器根据零序电流信、零序电压信号计算计算同一个时刻零序分量的有功功率值。

当中性点非有效接地电力系统发生单相接地时，在线路带单相接地故障运行的情况下进行故障定位，定位装置上位机测量母线的零序电压信号，通过移动通信方式将测量结果传输到线路上的故障定位下位机；下位机将接收到的零序电压信号和就地测量到的零序电流信号进行分析计算，根据零序分量的有功功率方向确定故障点位于检测点的上游或是下游，通过移动式检测最终确定故障点的位置。

本实用新型的故障定位装置通过以下方法实现故障定位：

所述的上位机装置安装于变电站内，变电站PT开口三角绕组的二次线路接入上位机中，输入有效值在0-100V范围内的零序电压模拟量。上位机的GPS模块在获得时标的同时发出秒脉冲信号，在每个整秒时刻触发A/D对零序电压进行采样，采用FFT算法对采样值进行计算，得到零序电压信号的幅值和相位，然后利用移动通信方式将零序电压信号的幅值和相位以及对应的时标信息发送至下位机。

所述的下位机装置为手持设备在线路上移动检测。相电流检测器通过钳形表头套接在线路上，测量相电流数值。定位器的GPS模块在获得时标的同时发出秒脉冲信号，触发蓝牙无线收发模块向相电流测量器发出信令。相电流测量器的蓝牙无线收发模块接收到信令后触发A/D对相电流模拟量进行采样，得到相电流的瞬时值，进一步将该瞬时值回传至定位器。定位器将三相电流瞬时值进行合成，得到零序电流信号，采用FFT算法对合成的零序电流值进行计算，得到零序电流信号的幅值和相位。