[发明专利]一种输电线路接地故障的定位方法及系统

说明书

本发明公开了一种输电线路接地故障的定位方法，所述方法包括如下步骤：信号注入模块在输电线路上注入频率与电网频率不同的激励信号；信号响应检测模块在所述激励信号的注入端检测所述激励信号的电压和电流，计算出在注入所述激励信号的情况下线路回路复数阻抗的虚部，即为电抗值，将所述电抗值乘于一个比例常数，即得所述激励信号的注入位置到故障点之间的距离。如此，所述输电线路接地故障的定位方法可以可获取可直接检测输电线路是否有接地，以此判断是否满足合闸条件，确有接地时，还能判断接地点电气距离，方便及时快速找到接地点并予以排除。本发明还公开了一种输电线路接地故障的定位系统。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种输电线路接地故障的定位方法及系统。

背景技术

挂接地线是保护检修人员的一道安全屏障，是电力员工的生命线，可防止突然来电对人体的伤害。但实际工作中，由于接地线使用频繁且操作看似简单，容易使人产生麻痹思想，其重要性也往往被人忽视，经常出现不正确的使用情况，以致降低甚至有时失去了接地线的安全保护作用，必须引起足够重视。线路检修时，如何确保接地线有效接通，除了要遵循安规正确操作外，还希望有明显、直观的判别手段用于判别接地线的连通状况。

目前国内外关于能够直接显示连通情况的接地线这方面的研究几乎是空白的，在判断接地线是否已拆除且具备合闸送电条件的研究也十分有限。

当前，国内学者针对接地管理进行大量的研究工作。西安交通大学提出输配电线路远方防误闭锁系统，该系统原理框图如图1所示。该装置可检测输配电线路两端的刀闸闭合状态，将信息传输至对端电站，可防止输配电线路带电合地刀及带地刀合闸两类恶性误操作事故。这类防误操作装置有一定作用，但存在两个方面的问题：一是仅能识别接地刀闸，而对临时搭接的接地线无能为力；二是这类装置依赖刀闸装置状态的正确检测和通信渠道的畅通，系统结构较为复杂，可靠性难以保证。

重庆大学在此基础上提出了“硬闭锁”技术，该技术首先采集对端接地刀闸状态信息，将采集到的信息远程传输到数据控制终端并转发到线路对端，系统发出闭锁或解锁命令给本侧断路器合闸控制回路，实现不论线路哪一侧的地刀未拉开断路器都闭锁，从而防止误操作事故的发生。这种系统基本原理与前面的类似，只是通讯手段改为短信、GPRS等较为先进的手段，采用计算机建立了服务器及客户控制端，但前述两个方面的问题依然存在。

当前防带地线合闸也由单纯依靠对人员素质的提高转变为依靠技术手段，主要分为两类：一是监测站内各接地刀闸的状态并把合闸位置传送给上位机监控系统，进行远程闭锁；二是通过机械装置实现接地刀闸和断路器间的闭锁。

另外还有研究者提出一种通过铁磁谐振稳压变压器检测接地来防止带地线合闸的方法。即在谐振稳压变原边远端施加电压，检测变压器副边电压大小，假设接地存在，在变压器副边近似于短路，电压很小，从而“指示灯”熄灭，禁止合闸。这种装置结构简单，有较强的实用性，但由于不同电压等级，不通长度的线路参数差别大，仅依靠“指示灯”熄灭与否来指示是否有接地难度较大。

也有部分供电局用绝缘摇表来检测架空线路上的临时接地线是否断开。绝缘摇表，是测量绝缘电阻的专用仪器设备。如果线路上没有接地点，可以看做是整条线路上对地绝缘，用绝缘摇表检测出来的电阻值也应该是非常大的；反之，线路上若存在接地点，检测出来的电阻应非常之小，操作人员可凭借经验来进行判断。不过，这就要求线路上所有的接地点都必须完全拆除包括电站内的接地刀闸也要断开，这一点与《DL/T741-2011电业安全工作规程(电力线路部分)》中相关规定相悖，是不允许的；其次，绝缘摇表在检测过程中对线路加压，这对线路检修和运行人员的人身安全构成了威胁；同时，线路上如果有接地点，绝缘摇表中的电流非常之大，也可能烧坏摇表。也有人提出了采用高压直流发生器和线路直阻测试仪等现有设备来进行检测，都存在上述问题——要断开所有的接地点，因此以上方法实际生产中都无法使用。