[发明专利]中压配电网三相型电缆故障定位系统和方法

说明书

本发明涉及一种基于暂态剩余电流的中压配电网三相型电缆故障定位系统和方法，所述系统包括：终端子系统，用于获取配电网三相型电缆的暂态剩余电流数据；网络子系统，用于终端子系统的远程通信；云计算子系统，用于故障定位；显示模块，用于显示故障定位结果；所述网络子系统分别连接终端子系统和云计算子系统，所述云计算子系统连接显示模块，所述终端子系统包括多个终端，各终端设置在环网柜或配电站外部的三相型电缆上。与现有技术相比，本发明仅通过暂态剩余电流进行中压配电网三相型电缆故障定位，并且通过多个定位鉴别算法确定故障位置，具有定位结果准确度高，方便可靠等优点。

技术领域

本发明涉及配电网故障检测领域，尤其是涉及一种仅基于暂态剩余电流的中压配电网三相型电缆故障定位系统和方法。

背景技术

由电源、环网柜、电缆组成的多分支配电网是供电保障的基础设施。而由外部环境与内在质量等原因，造成的配电网三相型电缆相间短路故障会影响到供电的可靠性。一旦电缆发生故障就需要迅速知道故障位置，及早排除故障。

目前常规的电缆故障在线定位方法，基本是“基于电缆相/地线电流的突变比幅法”、“基于故障行波的点对点测距法”等应用电缆检测终端的在线监测方法。由于故障行波以光速在线路上传播，因此，这些方法基本用于长距离的输电线路上，可以在线确定电缆的故障位置。

但因中压配电网的电缆段长短、配电网主干与分支纵横互联、网状多级分布的三相配电网电缆纵横交错，以往基本靠人工离线的排查方法找到故障位置效率低。因此目前需要在停电和开箱门的条件下，通过在中压配电网的三相型电缆上分别安装三相线和接地线的电流、电压数据信息的在线监测装置来了解故障消息，快速准确地识别并定位出中压配电网三相型电缆的相间短路故障时在线监测主要任务。但为了提高配电网的供电可靠性，需要在不开箱门、不停电的条件下，实现中压配电网三相型电缆故障的在线监测装置的安装和故障定位监测。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，而提供一种在不开箱门、不停电的条件下，仅基于暂态剩余电流的中压配电网三相型电缆故障定位系统和方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于暂态剩余电流的中压配电网三相型电缆故障定位系统，包括：

终端子系统，用于获取中压配电网三相型电缆的故障暂态剩余电流波形数据；

网络子系统，用于终端子系统的远程通信；

云计算子系统，用于故障定位；

显示模块，用于显示故障定位结果；

所述网络子系统分别连接终端子系统和云计算子系统，所述云计算子系统连接显示模块，所述终端子系统包括多个终端，各终端设置在环网柜或配电站外部的三相型电缆上。

进一步地，所述网络子系统包括：

低功耗广域物联网，用于终端子系统内各终端间通信；

窄带广域物联网或无线自组网，用于终端子系统和云计算子系统通信。

进一步地，所述终端包括为该终端供电的电源、罗氏线圈感应器、采集器、存储器、嵌入式计算模块、故障电弧鉴别模块和通讯模块，所述采集器连接罗氏线圈感应器和嵌入式计算模块，所述嵌入式计算模块还连接存储器和故障电弧鉴别模块，所述故障电弧鉴别模块连接通讯模块，所述罗氏线圈感应器包括开口罗氏线圈。

进一步地，所述故障电弧鉴别模块为集成有故障电弧鉴别软件的FPGA芯片或CPU。基于电缆短路和接地故障必有故障电弧，电弧必会在线路上产生具有故障电弧特征谐波频谱的特点，通过故障电弧鉴别模块识别出故障电波故障电弧特征，提高对配电网三相型电缆故障的判别准确率。