[发明专利]一种非接触式接地漏电故障检测方法

说明书

技术领域

本发明属电力系统漏电检测技术领域，尤其涉及一种线路（电缆）非接触式接地漏 电故障检测方法。

背景技术

在我国供电系统中，配电网所点的比重很大，而且配电网分布广泛，布线复杂，支 路多，配电网发生接地故障的概率很高，可占到总故障的 80%，因接地故障造成的停电情况 广泛存在。同时由于电网运行电工的技术力量有限，当发生接地漏电故障后，无法真正的查 找到接地漏电故障点或故障排除时间较长，不能及时恢复送电，给广大人民的生产、生活造 成了较大的影响，也影响了供电系统的安全正常运行。传统的接地漏电故障查找依靠人工巡线、拉路停电测试或另加输入信号等方法查 找接地漏电故障点，工作效率低，查找漫无目的，无法保证电网安全可靠运行，有些查找方 法在查找过程中需要停电，影响其他客户正常用电，查找方法不科学。

发明内容

本发明的目的是提供一种非接触式接地漏电故障检测方法。在三相和单相供电系 统中，如果无接地漏电故障时电流矢量和为零，就不会产生同心圆分布磁场，发生接地漏电 故障后会产生不平衡电流，从而造成电流矢量和不为零，矢量和不为零就会产生同心圆分 布磁场。根据上述原理，本发明非接触式接地漏电故障检测方法是 ：利用磁场检测仪沿线路空间对泄露磁场直接磁耦合检测，磁场检测仪的天线为矩形磁耦线圈，矩形磁耦线圈口面与被测线路导线走向夹角为 θ，矩形磁耦线圈的长边平行于被测线路导线，通过矩形磁耦线圈与被测线路导线位置的相对关系及强度分析直接指示出漏电电流的路径及故障点位置 , 当检测到有接地漏电流时，设为故障的第一点，设矩形磁耦线圈耦合中心距离被测线路导线为r，矩形磁耦线圈长边为b，窄边为a，且长边平行于被测线路导线，矩形磁耦线圈为n匝，被测线路导线中瞬时电流为i，被测线路导线中漏电流模值为I₀，则矩形磁耦线圈输出的瞬时电压为：

从感应电动势公式可知，矩形口面与被测线路导线走向夹角为0度时可得最大电动势，由此可推断被测线路导线走向；将矩形磁耦线圈沿推断的被测线路导线走向逐步平移，可以得到任意点的漏电电流，使矩形磁耦线圈距离被测线路导线同距离，当到达漏电电流最大值突然降低的位置，便是被测线路导线接地漏电的位置。

本发明的原理如图 1 所示，某时刻单相供电线路电流状态如下 ：图中，L 为火线，N为零线。在1 位置火线电流，零线电流为，则火线和零线间电流矢量和为 ；设火线和零线间距为零且同向，夹角为 0 度，火线和零线的电流矢量和可以产生同心 圆分布的磁场，根据 的模值大小可以推算出磁场分布规律、强度。在2 位置处，火线电流为，零线电流为，如上述假设条件，则两线电流矢量和为零，从而不会产生剩余电流，也不会产生同心圆磁场，根据探测到 1 处和 2 处的磁场强度可以判断漏电处在 1 处和 2 处之间。

本发明以探测磁场作为漏电检测途径，不需要额外注入外部信号，由于是非接触 式探测、不停电检测，因而操作简单、安全、效率高。

附图说明

图 1 是本发明的原理示意图。

具体实施方式

在三相和单相供电系统中，如果无接地漏电故障时电流矢量和为零，就不会产生 同心圆分布磁场，发生接地漏电故障后会产生不平衡电流，从而造成电流矢量和不为零，矢 量和不为零就会产生同心圆分布磁场。本发明非接触式接地漏电故障检测方法是 ：利用磁 场检测仪沿线路空间对泄露磁场直接磁耦合检测，磁场检测仪的天线为矩形磁耦线圈，矩形磁耦线圈口面与被测线路导线走向夹角为 θ，矩形磁耦线圈的长边平行于被测线路导线，通过矩形磁耦线圈与被测线路导线位置的相对关系及强度分析直接指示出漏电电流的路径及故障点位置 , 当检测到有接地漏电流时，设为故障的第一点，设矩形磁耦线圈耦合中心距离被测线路导线为r，矩形磁耦线圈长边为b，窄边为a，且长边平行于被测线路导线，矩形磁耦线圈为n匝，被测线路导线中瞬时电流为i，被测线路导线中漏电流模值为I₀，则矩形磁耦线圈输出的瞬时电压为：

从感应电动势公式可知，矩形口面与被测线路导线走向夹角为0度时可得最大电动势，由此可推断被测线路导线走向；将矩形磁耦线圈沿推断的被测线路导线走向逐步平移，可以得到任意点的漏电电流，使矩形磁耦线圈距离被测线路导线同距离，当到达漏电电流最大值突然降低 的位置，便是被测线路导线接地漏电的位置。