[发明专利]空间磁场传感器及10kV配电线路行波定位装置和方法有效

专利信息
申请号: 202210280769.8 申请日: 2022-03-22
公开(公告)号: CN114371332B 公开(公告)日: 2022-07-12
发明(设计)人: 谈发力;淡汉民;舒来;张国清;马波;唐锋 申请(专利权)人: 智联新能电力科技有限公司
主分类号: G01R19/00 分类号: G01R19/00;G01R15/18;G01R31/08
代理公司: 武汉大楚知识产权代理事务所(普通合伙) 42257 代理人: 高源
地址: 430000 湖北省武汉市东湖新技术开发*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 空间 磁场 传感器 10 kv 配电 线路 行波 定位 装置 方法
【权利要求书】:

1.一种10kV配电线路行波定位方法,其特征在于,10kV配电线路行波定位装置包括多个监测终端(2)和空间磁场传感器,在10kV配电线路的A相、C相出线首端各设置一个监测终端(2);在10kV配电线路的B相上从出线首端开始按预设间距布置至少两个监测终端(2),且B相上除出线首端的监测终端(2)外,其余位置的监测终端(2)均额外配置一空间磁场传感器(1);

空间磁场传感器包括:胚体(110)、无感电阻(120)和漆包线(130),所述胚体(110)为上下底圆面积大小不同的条状柱体,所述胚体(110)上绕制漆包线(130),所述漆包线(130)的两端分别从胚体(110)的两端引出并与无感电阻(120)的两端电连接;

包括如下步骤:

S100、若故障相为中间相B相,则通过B相上所设的多个监测终端(2)测量出故障电流信号;

若故障相为边相A相或C相,则故障相产生故障电流,且故障电流所产生的磁感线将垂直于空间磁场传感器(1)中漆包线(130)截面穿过;

非故障相同步产生感应分量,并在空间磁场传感器(1)上形成干扰;

S200、采集空间磁场传感器(1)的信号,并通过数据分析的方式消除干扰,以获知故障相故障电流信号;

数据分析的方法为:

若故障相为边相A相,A相产生故障电流,包括故障工频、暂态及行波信号,B相、C相同步产生感应分量;

假设A相故障电流为iA(t),B相、C相电流分别为iB(t)和iC(t),空间磁场传感器(1)输出电压为u(t),A相、B相、C相导线与空间磁场传感器(1)之间传递函数分别为HA(s)、HB(s)和HC(s);

根据叠加定理,得到如下公式:

U(s)=iA(s)×HA(s)+iB(s)×HB(s)+iC(s)×HC(s) 式1)

式中:U(s)为u(t)的拉普拉斯变换,iA(s)为iA(t)的拉普拉斯变换,iB(s)为iB(t)的拉普拉斯变换,iC(s)为iC(t)的拉普拉斯变换;

A、C相导线关于B相导线对称,因此:

HA(s)=HC(s) 式2)

A相为故障相,其电流远大于非故障相,即iA(t)>>iC(t),根据式2),iA(s)HA(s)>>iC(s)HC(s),因此,式1)简化为:

U(s)≈iA(s)×HA(s)+iB(s)×HB(s) 式3)

B相上具有多个监测终端(2),故可以测量出iB(t),iB(s)为iB(t)的拉普拉斯变换,故可获知iB(s);

U(s)为空间磁场传感器(1)的输出u(t)的拉普拉斯变换结果,因此,可以通过监测终端(2)测量进而变换后得到;

HA(s)的大小与空间磁场传感器(1)和A相导线之间互感MA、耦合电容CA、泄露电阻RA有关,为二阶系统,其通用表达式为:

式中,b2、b1、b0、a2、a1、a0分别为待求常数,根据试验求解b2、b1、b0、a2、a1、a0即可获知HA(s);

同理,试验获知HB(s);

故根据式3)即可求得iA(s);

再通过拉普拉斯逆变换,可以得到iA(t)。

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