[发明专利]架空线路接地故障定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种线路故障定位方法，特别涉及一种架空线路接地故障定位方法。 

背景技术

目前我国的配电网均采用中性点不直接接地方式（NUGS），由于发生接地故障时，流过接地点的电流小，所以称其为小电流接地系统。小电流接地系统可以分为中性点不接地系统（NUS）、中性点经电阻接地系统（NRS）和中性点经消弧线圈接地系统（NES）。在接地故障发生时，由于三个线电压仍然对称，特别是中性点经消弧线圈接地系统，流过接地点的电流很小，不影响对负荷连续供电，《电力系统安全规程》规定仍可以继续运行0.5-2个小时，但是小电流接地系统在单相接地时，非故障相电压会升为线电压，长时间带故障运行极易产生弧光接地，形成两点接地故障，引起系统过电压，从而影响系统的安全。目前可以进行故障选线，且存在的选线装置有很多种，但是由于仅在线路出口处安装电流互感器，只能选线，不能进行故障定位，通常采取巡线方法，但是有些故障紧靠目测难以识别，难度和工作量非常大，有些单位通过拉路加巡线进行故障排除，严重影响供电的可靠性。 

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的问题是：提供一种能够对故障点准确定位的架空线路接地故障定位方法。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

所述的架空线路接地故障定位方法，包括以下步骤： 

（1）首先将正交设置的两个传感线圈放置在线路出口处的正下方，两个传感线圈均与线路走向正交，其中，水平传感线圈平行于地面，垂直传感线圈垂直于地面，根据矢量分析法，通过垂直放置的垂直传感线圈和水平放置的水平传感线圈采集磁场的垂直分量和水平分量； 

（2）采集到垂直分量和水平分量后，进行比较，若垂直分量大于水平分量，则线路无故障，继续对下一线路进行检测； 

（3）采集到垂直分量和水平分量后，进行比较，若垂直分量小于水平分量，则线路存在故障点，为故障线路，此时选线完成； 

（4）选线完成后，从故障线路出口处的正下方向供电末端行进并进行磁场信号采集，若垂直分量小于水平分量，则故障点还没有到达，若垂直分量大于水平分量，则已越过故障点，通过比较故障点前端和后端的垂直分量和水平分量的大小最后定位故障点； 

（5）若步骤（3）的选线存在线路分支，则在每条分支出口处的正下方采集垂直分量和水 平分量，若垂直分量大于水平分量，则分支线路无故障，若垂直分量小于水平分量，则分支线路存在故障，则从分支出口处向供电末端行进并进行磁场信号采集，若垂直分量小于水平分量，则故障点还没有到达，若垂直分量大于水平分量，则已越过故障点，通过比较故障点前端和后端的垂直分量和水平分量的大小最后定位故障点。 

高次谐波的选择：基于对谐波含量的分析和测量，以及探测的方便性，若频率与电流最大的基波频率过于靠近则不易滤波，若过于远离，则其含量过少也不容易探测，因此以探测和分析5次谐波为主，其频率为工频50Hz的5倍，即250Hz。5次谐波的探测通过线圈匝数所产生的电感和与电感并联的电容来确定，公式如下所示： 

f=12πLC]]>

其中，f为频率，即5次谐波的频率250Hz，L为电感量，可以通过线圈的匝数确定，C为电容量。 

无故障点时，垂直分量和水平分量的判断： 

正常情况下，三相的负荷电流和电容电流均可认为基本平衡，分别相差120度，三相线路5次谐波电流形成的磁场均作用于传感线圈，传感线圈检测到的磁场是三相的综合效果。对于水平线圈，三相电路的电磁场因幅值基本相等，且分别相差120度，基本抵消，因此水平分量数值很小；对于垂直线圈，因其正位于中线的正下方，中线的电磁场的垂直分量为0，无论电流大小均不能引起响应，对于两边的线路来说，虽然其电磁场的垂直分量也很小，但其相差120度，近于相反，其综合效果不能相互抵消，反而起到相互增强的作用，因此，对于正常线路来说，垂直分量明显大于水平分量。 

有故障点时，垂直分量和水平分量的判断： 

在故障情况下，故障线路故障相的5次谐波电流急剧增大，其他正常相不变。以数值模拟一个供电系统为例：