[发明专利]一种基于三相电流幅值的小电流单相接地故障定位方法

说明书

本发明提供一种基于三相电流幅值的小电流单相接地故障定位方法，适用于三相线路上仅安装电流互感器的线路，可实现就地定位，通过对故障前后各相的相电流进行相量差计算，滤出负荷电流和相间电容电流的影响，以各相相电流的变化量作为判据进行故障定位，极大地缓解了通讯压力，减少了分析计算量。

技术领域

本发明涉及配电网故障定位技术领域，尤其涉及一种基于三相电流幅值的小电流单相接地故障定位方法。

背景技术

配电网在电力网中起着重要分配电能的作用，随着配电网规模的不断扩大，电力电子装置的大面积使用及分布式电源的接入，使得配电网的结构日益复杂，对经常发生在配电网中的单相接地故障定位准确性产生一定影响。目前，我国6-35kV中压配电网一般采用中性点不接地或中性点经消弧线圈接地的方式，经常发生的单相接地故障定位长期以来均为得到很好地解决。

目前应用到工程中的大多数方法为利用暂态分量的首半波、行波法等，需要综合多个不同的电气量，在实际应用过程中需要将所有的信息上传至主站进行判定，在电气量的采集过程中对采样频率要求较高，在信息传输过程中对主站的网络通讯构成很大的压力，在综合的判定的过程中计算逻辑相对复杂，定位全过程易受外界波动而影响结果。

近年来，基于线路三相暂态电流方向的分析方法被提出，通过比较三相暂态电流的方向是否相同确定该检测点是否位于故障点，通过比较线路电流流动方向来判断线路是否为故障线路，但该方法在多种实际工程线路的仿真模拟下存在误判情形，准确性无法保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于三相电流幅值的小电流单相接地故障定位方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于三相电流幅值的小电流单相接地故障定位方法，包括如下步骤：

S1、通过电流互感器检测配电网各个检测点处的三相电流，并判定是否发生相电流突变；

S2、当发生相电流突变后，提取该检测点突变发生时刻前后设定时间段的各相相电流；

S3、计算突变前后各相相电流幅值变化量，并计算各相相电流幅值变化量的有效值RMS；

S4、对各相相电流幅值变化量进行比较，确定配电网接地故障相与非故障相；

S5、根据所述配电网接地故障相与非故障相的电流幅值变化量的值，判定检测点是否位于故障路径上；

S6、当该检测点位于故障路径上时，对其他多个检测点重复步骤S1至S5，根据多个故障点的判定结果并结合输电线路拓扑结构，确定配电网故障区段。

优选的，步骤S1中，判定是否发生相电流突变还包括如下步骤：

S11、计算相电流变化量Δi与单位时间变化量Δt；

S12、当时，判定相电流发生突变，当时，判定相电流未发生突变。

优选的，所述单位时间变化量Δt取值为1ms。

优选的，当某一个检测点的相电流发生突变时，将故障前的相电流表示为i*(k+n),将故障后的相电流表示为i*(k+M+n)，式中，k表示故障发生前相电流采集的起始时刻点，k+M表示故障发生后相电流采集的起始时刻点，n表示自起始时刻点k之后的各采样时刻点。

优选的，所述n取值为1,2,3,...,m*N，m表示相电流周期数，N表示一个工频周期内的采样点数。

优选的，所述M的取值还满足，应能使值为整数。

优选的，采用如下方法计算突变前后各相相电流幅值变化量Δi(k_n)：

Δi(k_n)＝i*(k+n)-i*(k+M+n) (1)