[发明专利]一种三相电路故障查找系统及方法

说明书

本申请公开了一种三相电路故障查找系统及方法，所述系统包括：脉冲检测传感器，被配置为检测故障脉冲信号并将所述故障脉冲信号以电磁波形式发射。开关，被配置为控制三相电路通断。有源补偿装置，被配置为当线路发生单相接地故障时启动，对故障相进行供电。接线臂，被配置为当线路发生单相接地故障时自动连接至故障相所述开关两侧。信号接收装置，被配置为接收所述脉冲检测传感器发射的电磁波信号。所述系统通过设置有源补偿装置模拟故障相工作电压，使故障点位产生的故障脉冲信号更接近实际工况，从而快速定位所述故障点位，提高了单相接地故障的故障点位定位准确性。

技术领域

本申请涉及配电网故障检测领域，特别涉及一种三相电路故障查找系统及方法。

背景技术

配电网中常用的中性点接地方式有：大电流接地方式和小电流接地方式。而在配电网中，单相接地故障是一种常见故障，采用小电流接地方式的系统在发生单相接地故障时仍能运行1～2小时，保证了供电的连续性，因而小电流接地方式被广泛应用。

但由于配电网运行环境复杂，树线、异物隐患突出，绝缘薄弱点较多，因此采用小电流接地方式的系统存在若故障排查不及时，系统运行时间过长，非故障相的相电压过高，可能会导致绝缘薄弱点被击穿，从单相接地故障发展至相间短路故障，引发电力安全事故。因此，研究配电网故障技术以快速定位故障发生点，对配电网的安全可靠运行意义重大。

为保障配电网的安全运行，常用的故障查找方式有阻抗法、交—直流综合注入法、行波法、零序电流法等。但阻抗法和行波法不适用于结构复杂的配电网络中；交—直流综合注入法存在成本高且查找能力较差的问题；零序电流法对暂态信号获取存在不稳定性，导致故障定位不准确。总之，小电流接地方式下的单相接地故障的故障点定位存在准确性不高的问题。

发明内容

本申请提供了三相电路故障查找系统及方法，以解决小电流接地方式下的单相接地故障的故障点定位存在准确性不高的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种三相电路故障查找系统，所述系统包括：脉冲检测传感器、开关、有源补偿装置、接线臂和信号接收装置，其中：所述脉冲检测传感器的一端与三相电路连接，另一端接地，所述脉冲检测传感器被配置为检测故障脉冲信号并将所述故障脉冲信号以电磁波形式发射；所述开关连接在三相电路每相电缆的起始端，所述开关被配置为控制三相电路通断；所述有源补偿装置一端连接三相电路的中性点，另一端接地，所述有源补偿装置被配置为当线路发生单相接地故障时启动，对故障相进行供电；所述接线臂被配置为当线路发生单相接地故障时自动连接至故障相所述开关两侧；所述信号接收装置与所述脉冲检测传感器无线连接，所述信号接收装置被配置为接收所述脉冲检测传感器发射的电磁波信号。在发生单相接地故障时，可以通过接线臂短接开关接通故障相，并通过所述有源补偿装置对所述故障相进行供电，使故障点位产生脉冲信号。检测并分析所述脉冲信号，可以更精确地定位所述故障点位的位置。

可选的，所述脉冲检测传感器包括谐振电路和信号发射天线，其中：所述谐振电路包括耦合电容和电感，所述耦合电容和所述电感串联；所述谐振电路被配置为放大所述故障脉冲信号；所述信号发射天线位于所述耦合电容和所述电感之间，所述信号发射天线被配置为将所述故障脉冲信号以电磁波形式发射。将所述故障脉冲信号进行放大可以使其更容易被分析处理，提高了所述故障脉冲信号的分析速度。

可选的，所述开关为分相开关，被配置为能够控制三相电路单相独立通断。能够使三相电路的单相电路独立通断，可以在发生单相接地故障后将故障相重新接通。

可选的，所述有源补偿装置包括电压源模块和升压模块，其中：所述电压源模块被配置为能够输出额定幅值的电压信号；所述升压模块被配置为将所述电压源模块的输出信号幅值放大至所述三相电路的线电压幅值。为出现单相接地故障时的故障相提供与正常工作时幅值相同的电压信号，使故障点位产生脉冲信号，因电压幅值与所述故障相正常工作时的线电压相等，所以提供更接近正常工作的检测环境，使故障点位的定位更加准确。