專利名稱：一種架空線路接地故障監(jiān)測(cè)的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配電網(wǎng)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種架空線路接地故障監(jiān)測(cè)的方法及裝置。
背景技術(shù)：
配電網(wǎng)的自動(dòng)化和智能化是目前國(guó)內(nèi)外發(fā)展方向，我國(guó)在這方面近年來投入較大，每年國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)招標(biāo)花在配電網(wǎng)上的產(chǎn)品超百億元。這其中架空線路配電網(wǎng)智能化產(chǎn)品占有相當(dāng)大的比例。架空線路由于在野外，距離遠(yuǎn)，環(huán)境復(fù)雜，產(chǎn)生故障(短路和接地)難于迅速定位故障點(diǎn)，給線路檢修人員帶來較大困難，這點(diǎn)尤其反應(yīng)在山區(qū)線路檢修人員身上。架空線路短路故障發(fā)生后相對(duì)容易判定，現(xiàn)有產(chǎn)品基本可以解決。但單相接地故障判別現(xiàn)有產(chǎn)品不能很好解決。主要?dú)w結(jié)于單相接地故障產(chǎn)生原因比較復(fù)雜和現(xiàn)有技術(shù)的判斷原理存在問題。發(fā)明人在進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造的過程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)主要存在如下缺陷:I)采用檢測(cè)接地瞬間線路分布電容放電電流，檢測(cè)線路相電壓的電壓幅值綜合判斷接地故障。但是，由于線路分布電容放電電流突變量大小的選擇具有一定困難，影響準(zhǔn)確率的提聞，且有時(shí)還會(huì)廣生誤動(dòng)。2)采用信號(hào)柜產(chǎn)生恒 定頻率電流信號(hào)注入電力系統(tǒng)，以啟動(dòng)懸掛在線路上的故障指示器，結(jié)合系統(tǒng)其它參數(shù)，判斷線路故障。由于信號(hào)柜位于IOkv出線處或變電站跟接地變中性點(diǎn)連接處；且在電力系統(tǒng)中接入了新的設(shè)備，導(dǎo)致系統(tǒng)造價(jià)增多和可能故障點(diǎn)增多，給現(xiàn)場(chǎng)使用帶來諸多不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種架空線路接地故障監(jiān)測(cè)的方法及裝置，提高了接地故障判別的準(zhǔn)確率。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種架空線路接地故障監(jiān)測(cè)的方法，該方法包括:同步測(cè)量配電網(wǎng)三相電流中的a、b與c相在時(shí)間段Λ t內(nèi)電流的增矢量Ala^Albs ja/c: 計(jì)算所述AU與A間的矢量和Σ厶丨(aAc、;若ΣΔ/(3力,C)為設(shè)定的閾值，則三相電流平衡，判定當(dāng)前線路未發(fā)生接地故障；否
則三相電流不平衡，判定其發(fā)生接地故障。一種架空線路接地故障監(jiān)測(cè)的裝置，該裝置包括:電流增矢量測(cè)量單元，用于同步測(cè)量配電網(wǎng)三相電流中的a、b與c相在時(shí)間段Λ t內(nèi)電流的增矢量ΔΕ、Δ Β與 Δ石;接地故障判斷單元，用于計(jì)算所與Λ；^間的矢量和ZM(a,b,c);若
ΣΔ/(3，/3,<:)為設(shè)定的閾值，則三相電流平衡，判定當(dāng)前線路未發(fā)生接地故障;否則三相電流不平衡，判定其發(fā)生接地故障。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，基于矢量重構(gòu)理論判斷三相電流某一時(shí)間段內(nèi)的增矢量是否平衡，進(jìn)而進(jìn)行接地故障的判別，有效的提高了故障判別的準(zhǔn)確率；另一方面，提高了線路故障檢修人員工作效率，防止了故障范圍擴(kuò)大，保障了供電安全，提高了社會(huì)生產(chǎn)效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種架空線路接地故障監(jiān)測(cè)的方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種三相平衡電流矢量圖的不意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種矢量重構(gòu)后三相平衡電流矢量圖的示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種架空線路接地故障監(jiān)測(cè)的裝置的示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的又一種架空線路接地故障監(jiān)測(cè)的裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。國(guó)家配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)原則對(duì)于IOkV用戶一般不供給單相負(fù)荷，若有單相負(fù)荷，則應(yīng)用三相到單相的轉(zhuǎn)換裝置或?qū)⒍嗯_(tái)的單相負(fù)荷設(shè)備平衡分布在三相線路上。大型IOkV及以上的(如電氣機(jī)車)或雖是三相負(fù)荷而有可能單相運(yùn)行(如電渣重熔爐等)的設(shè)備，當(dāng)三相用電不平衡電流超過供電設(shè)備額定電流的10%，應(yīng)考慮采用高一級(jí)的電壓供電。由于不對(duì)稱負(fù)荷將引起負(fù)序電流，電網(wǎng)中一般不平衡度通常用負(fù)序電壓與所加電壓之比來計(jì)算衡量。一般情況下，低壓電網(wǎng)中95%的情況下不平衡度必須不超過2%，在中壓電網(wǎng)必須不超過
1.5%，在高壓電網(wǎng)為1%。由于負(fù)序電流會(huì)產(chǎn)生IOOHz頻率的倍頻電流，此電流會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生危害，嚴(yán)重情況下會(huì)產(chǎn)生“負(fù)序電流燒機(jī)”情況。另外，針對(duì)發(fā)電機(jī)還會(huì)產(chǎn)生IOOHz的共振危害。所以，實(shí)際IOkV及以上供電系統(tǒng)，為避免對(duì)發(fā)電機(jī)造成危害，經(jīng)過技術(shù)處理后，電網(wǎng)可以認(rèn)為是處于二相平衡狀態(tài)?；谏鲜雒枋?，為便于理解本發(fā)明，下面的實(shí)施例將以三相平衡狀態(tài)時(shí)，三相電流矢量和為O進(jìn)行說明。需要說明的是，該值是可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定的，本發(fā)明實(shí)施例僅為舉例并非構(gòu)成限制。實(shí)施例一圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種架空線路接地故障監(jiān)測(cè)的方法的流程圖。如圖1所示，主要包括如下步驟:步驟11、同步測(cè)量配電網(wǎng)三相電流中的a、b與c相在時(shí)間段Λ t內(nèi)電流的增矢量Aia^Alh ^lc刈.十IOkV及以上架空線路，正常工作無故障時(shí)，其三相平衡電流矢量圖如圖2所
/Jn οt時(shí)刻時(shí)，無故障則三相(a、b與c相)平衡，三相電流矢量和可表示為:la(t) + to(t) + lc(t) = 0 ；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障后，三相平衡電流被打破，此時(shí)三相電流的矢量和表示為:la{t) + lb(t) + l^{t) = lo,n^,歷為當(dāng)前時(shí)刻的零序電流。上述三相電流矢量后(i)JB(i)與而( )均為瞬時(shí)電流矢量，但是測(cè)量瞬時(shí)值對(duì)于檢
測(cè)裝置而言，誤差較大；并且對(duì)于架空線路而言，由于目前已有檢測(cè)設(shè)備均是異步檢測(cè)裝置，難以同時(shí)測(cè)量三相電流信號(hào)值。因此，本實(shí)施例基于矢量重構(gòu)理論對(duì)圖2中的二相平衡電流矢量進(jìn)行重構(gòu)；如圖3所示。其中:
權(quán)利要求
1.一種架空線路接地故障監(jiān)測(cè)的方法，其特征在于，該方法包括: 同步測(cè)量配電網(wǎng)三相電流中的a、b與c相在時(shí)間段Λ t內(nèi)電流的增矢量與計(jì)算所述Λ 5、Δ:Ε—與/JE間的矢量和ZM{a,b,c)； 若
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，計(jì)算所述Δ ^、Δ石與δ石間的矢量和
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步測(cè)量a、b與c相在時(shí)間段At內(nèi)電流的增矢I!: Ala^Alb 1J Jc包括: 采用同步測(cè)量時(shí)間誤差為微秒us級(jí)和反應(yīng)速度為納秒ns級(jí)的設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該方法還包括: 檢測(cè)在Λ t內(nèi)所測(cè)量的電流增矢量是否包括三相電流的增矢量；若是，則計(jì)算Δ$、Δ石與間的矢量和
5.一種架空線路接地故障監(jiān)測(cè)的裝置，其特征在于，該裝置包括: 電流增矢量測(cè)量單元，用于同步測(cè)量配電網(wǎng)三相電流中的a、b與c相在時(shí)間段Λ t內(nèi)電流的增矢量
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述接地故障判斷單元計(jì)算所述δ5、Δ:^與間的矢量和通過矢量求和公式構(gòu)造單元實(shí)現(xiàn)，且該矢量求和公式構(gòu)造單元具體用于按照電流的增矢量Δ&、Δ石與Δ疋間夾角120°構(gòu)造矢量求和公式。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述電流增矢量測(cè)量單元的同步測(cè)量時(shí)間誤差為微秒us級(jí)，反應(yīng)速度為納秒ns級(jí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括: 檢測(cè)單元，用于檢測(cè)在Λ t內(nèi)所測(cè)量的電流增矢量是否包括三相電流的增矢量；若是，則發(fā)送電流的增矢量Δ
全文摘要
本發(fā)明公開了一種架空線路接地故障監(jiān)測(cè)的方法及裝置，其中，該方法包括同步測(cè)量配電網(wǎng)三相電流中的a、b與c相在時(shí)間段△t內(nèi)電流的增矢量與計(jì)算所述與間的矢量和若為設(shè)定的閾值，則三相電流平衡，判定當(dāng)前線路未發(fā)生接地故障；否則三相電流不平衡，判定其發(fā)生接地故障。通過采用本發(fā)明公開的方法與裝置提高了接地故障判別的準(zhǔn)確率。
文檔編號(hào)G01R31/08GK103235235SQ20131010470
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者顧濤, 李永, 段友濤, 王敬偉, 趙立永 申請(qǐng)人:北京昊創(chuàng)瑞通電氣設(shè)備有限公司