[实用新型]小电流接地故障区段在线定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种小电流接地故障的区段在线定位系统，尤其适用于3~60kV中性点不接地电网，在线路带单相接地故障运行的情况下，测量零序电压和线路零序电流的幅值和相量信息，根据幅值和相位信息确定故障点的区段位置。 

背景技术

目前，国内3kV-60kV配电网中广泛采用中性点不接地方式为主，又称作小电流接地系统，该类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，但由于非有效接地电网发生单相接地故障时，其它两相对地电压升高为线电压，特别是发生间歇性弧光接地时，由于中性点没有电荷释放通路，会引起弧光接地过电压，系统绝缘受到威胁，容易扩大为相间短路。因此，必须尽快在线检测故障线路，带电进行故障定位，以尽快排除故障。 

中性点不接地电网发生单相接地时，故障电流非常小，加上中压电网接线复杂，分支众多，中性点非有效接地系统的单相接地故障定位成为一个尚未得到很好解决的难题。人工巡线效率低，而且延长了停电时间，影响供电安全。目前，中性点不接地系统发生单相接地故障时，故障线路的判断是由选线装置来完成的，目前已有多种型号的选线装置投入运行。但是由于选线装置的选线方法的不完备，以及现场工况的复杂，致使选线效率一直很低。因此，需要研究更精确的故障区间定位方法和装置。 

目前现场存在两种定位产品，第一种产品称为信号注入法，包括“S”注入法和工频量注入法，该类方法不利用故障自身提供的故障信息进行被动式选线，而是主动地注入一个选线信号。其存在有问题，首先，由于注入信号的功率不够大，变换到高压侧的注入信号非常微弱，很难准确测量；其次，注入信号会在非故障线路中产生充电电流，要占用注入电源的容量，而且在故障电阻较大情况下，故障线路与非故障线路上的信号差异不明显；第三，需要附加信号装置，工程实现复杂，可靠性降低。第二种产品称为“故障指示器”，原理是测量线路故障电流进行定位，但是故障指示器测量的是相电流，由于单相接地电流远小于负荷电流，因此“故障指示器”无法准确提取故障信息，导致定位不准确。 

实用新型内容

本实用新型的目的就是解决现有技术中的不足，提供一种充分保证定位的准确性与快速性，有效地解决中性点非有效接地电网单相接地故障的在线定位问题和线路区段线间短路故障监测问题的小电流接地故障区段在线定位系统。 

为完成上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种小电流接地故障区段在线定位系统，包括GPS对时装置、用于检测配电线路母线的零序电压相量检测装置、用于检测各电力线路的零序电流相量和电力线路两相电流幅值的电流检测装置、以及监控中心构成，其中：GPS对时装置用于为系统内各个相量测量节点提供同步时钟信号；零序电压相量检测装置、电流检测装置实时的将各自的检测数据通过数据传输网络传至监控中心；监控中心根据接收到的检测数据，标识配电线路中各节点与故障点上下游关系、确定故障区段边线，定位故障区段进行故障定位。 

进一步，所述定位系统的零序电压相量检测装置由二次电压互感器、信号调理整定单元、嵌入式采集板三部分构成，其中，二次电压互感器将较大的电压信号转换成低电压信号，然后通过信号调理整定单元将信号整定为AD转换器需要的幅值范围内以供嵌入式采集板采样，嵌入式采集板对来自信号调理整定单元的信号进行处理，得到零序电压相量，并将其实时传输到监控中心。所述嵌入式采集板包括信号同步采集单元、FFT相量计算单元和网络传输单元，信号同步采集单元接收来自信号调理整定单元的信号，进行周波采样，FFT相量计算单元对采样数据进行相量计算，网络传输单元将计算结果实时传至监控中心。