配電線路單相接地故障點檢測系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種配電線路單相接地故障點檢測系統，串聯構成零序電流回路中的開關、采樣電阻、限流電感器和處理器組成電路連接在變壓器的中性點和大地之間，獲取不同電感值時的時間常數，進而根據時間常數公式得到一組時間常數求解方式，進而求出從母線到單相接地故障點的電纜的電感值,再根據電感值與電纜阻抗和電纜長度的關系，求解出電纜長度，即確定單相接地故障點的位置，方便后續快速維修，將對電網的影響降到最小。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及到配電網故障檢測
，具體涉及到配電線路單相接地故障點檢測系統。
技術介紹
為增加配電網供電的可靠性，配電網絕大部分采用中性點經電阻接地系統和中性點經消弧線圈接地系統，其中，中性點經電阻接地系統即在中性點與大地之間接入一定阻值的電阻，該電阻與系統對地電容構成并聯回路，對防止諧振過電壓和間歇性電弧接地過電壓，有一定的優越性；中性點經消弧線圈接地系統是在中性點和大地之間接入一個電感消弧線圈，在系統發生單相接地故障時，利用消弧線圈的電感電流對接地電容電流進行補償，使流過接地點的電流減小到能自行熄弧范圍；大于30A應采用消弧線圈接地方式。采用這三種接地方式，在發生單相接地故障時，配電網的三相電仍然對稱，配電網單相故障發生時可帶電消除許多接地故障，減少接地故障對配電網的影響，據統計單相接地故障占接地故障率的80%左右；因此及時在線消除配電網單相接地故障，可在很大程度上保證配電網正常運行，而為了消除接地故障，必須首先準確確定接地故障點，才能達到快速排除接地故障的目的。現有技術中，為快速查找接地故障，中國專利文獻CN101330206A公開了一種輸電線路故障測距的一種方法，利用電感、電阻、電子開關根據輸電線路及輸電線路故障的特點通過測量時間常數T =L/R而求出L、R。這樣用L計算出輸電線路故障距離，用R計算出輸電線路故障的電阻。上述專利文獻只是提出了一種愿望和設想，并未公開測量輸電線路故障距離的具體電路和具體方法，本領域技術人員根據該對比文件的記載無法實施該技術方案，即無法計算出輸電線路故障。
技術實現思路
為此，本技術所要解決的是對比文件公開的專利無法實現配電線路單相接地故障點無法測量的技術問題，提供一種可方便實施例的配電線路單相接地故障點檢測系統。為解決上述技術問題，本技術采用的技術方案如下一種配電線路單相接地故障點檢測系統，包括相互串聯的電子開關、采樣電阻和限流電感器組成的檢測電路，所述檢測電路的一端與配電線路中變壓器的一次側的中性點相連，所述檢測電路的另一端接地，其中，電子開關，用于根據零序電流相位控制開關導通時間，控制零序電流以獲取暫態參數及穩態參數；采樣電阻，串聯在零序電流回路中用于電流采樣；限流電感器，用于改變零序電流回路中的電感值，進而獲得不同的零序電流；還包括處理器，用于提取通過所述采樣電阻的零序電流，并根據所述零序電流的波形圖得到所述零序電流的非周期分量，根據該非周期分量的最大值衰減到0. 368倍時所需的時間得到時間常數。所述限流電感器為可調限流電感器。所述電子開關、所述采樣電阻、所述限流電感器依次串聯；其中所述電子開關不與所述采樣電阻直接相連的一端與配電線路的變壓器的一次側的中性點相連，所述限流電感器不與所述采樣電阻直接相連的一端直接接地。本技術的上述技術方案相比現有技術具有以下優點本技術的檢測系統和檢測方法，串聯構成零序電流回路中的開關、采樣電阻、限流電感器和處理器組成電路連接在變壓器的中性點和大地之間，獲取不同電感值時的時間常數，進而根據時間常數公式得到一組時間常數求解方式，進而求出從母線到單相接地故障點的電線的電感值，再根據電感值與電線阻抗和電線長度的關系，求解出電線長度，即確定單相接地故障點的位置，方便后續快速維修，將對電網的影響降到最小。采用一個可調限流電感器，可簡化檢測系統的結構，方便檢測的實施；同時，可根據單相接地的不同程度均可調整出合適的電感量接入零序電流回路，保證采樣需要的范圍，即保證零序電流回路中的零序電流真實性，又能保證檢測系統中各個設備的安全運行，也保證繼電保護不能誤動作。附圖說明為了使本技術的內容更容易被清楚的理解，下面根據本技術的具體實施例并結合附圖，對本技術作進一步詳細的說明，其中圖I為本技術一個實施例的配電網單相接地故障點檢測系統應用在中性點經消弧線圈接地系統中的結構示意圖；圖2為圖I所示系統的工作流程圖；圖中附圖標記表示為1-電子開關，3 —采樣電阻，4 一可調限流電感器，5 —處理器。具體實施方式參見本技術一個實施例的用于中性點經消弧線圈接地系統中的一種配電線路單相接地故障點檢測系統，包括電子開關1，一端與配電線路變壓器一次側的中性點相連，用于根據零序電流相位控制開關導通時間，控制零序電流以獲取暫態參數及穩態參數，保證零序電流即真實又不會損害檢測系統中的設備，具體是在檢測過程中，電子開關I在零序電流幅值越大時產生的非周期分量值越大，因此電子開關I避免在零序電流過零點時打開，保證獲得零序電流的較大值的非周期分量，所述非周期分量即為暫態參數，零序電流過零點時的參數為穩態參數，時間常數即是由暫態向穩態的過渡過程中計算得到；同時，電子開關I在零序電流幅值越小時關斷越好，而且最好在零序電流過零點時關斷；采樣電阻3，一端與開關不與變壓器直接相連的另一端相連；可調限流電感器4，一端與采樣電阻的不與開關直接相連的另一端相連，所述限流電感器的另一端接地，用于改變零序電流回路中的電感值，進而獲得不同的零序電流；處理器5，與所述采樣電阻3相連，用于提取通過采樣電阻3的零序電流并獲取時間常數，具體是根據所述零序電流的波形圖得到所述零序電流的非周期分量，根據該非周期分量的最大值衰減到0. 368倍時所需的時間即為時間常數。其中，本技術的電子開關I、采樣電阻3和可調限流電感器4組成檢測電路，所述檢測電路、變壓器、變壓器出口到母線的連接線路、母線到單相接地故障點的連接線路和大地在電子開關I打開時構成零序電流回路，圖I中箭頭所不為零序電流流向。上述實施例中的檢測系統使用的檢測方法，具體包括如下步驟S01,調整串聯進零序電流回路中的限流電感器，此時，所述限流電感器的電感值為第一電感值L’ ;S02,由處理器獲取此時通過采樣電阻的零序電流，并根據所述零序電流的波形圖得到所述零序電流的非周期分量，根據該非周期分量的最大值衰減到0. 368倍時所需的時間得到第一時間常數t1;S03,得到第一組時間常數求解方程式T1 =(1^定+ AL+L’)/R，其中，定為 變壓器二次側線圈的電感值與變壓器出口到母線的連接線路的電感值之和，變壓器二次側線圈的電感值和變壓器出口到母線的連接線路的電感值都是已知定量，進而L0s為已知定量；A L為從母線到單相接地故障點的電纜的電感值，是待求的未知定量；R為零序電路回路的電阻值，為未知定值；S04,調整串聯進零序電流回路中的限流電感器，獲得此時所述限流電感器的電感值為第二電感值L”，且L”古L’ ;S05,由處理器獲取此時通過采樣電阻的零序電流，并根據所述零序電流的波形圖得到所述零序電流非周期分量，根據該非周期分量的最大值衰減到0. 368倍時所需的時間得到第二時間常數S06,得到第二組時間常數求解方程式T 2 = (Lase+ AL+L”)/R，同步驟S03，其中，L 為變壓器二次側線圈的電感值與變壓器出口到母線的連接線路的電感值之和，L為已知定量L為從母線到單相接地故障點的電纜的電感值，A L為待求未知定量；R為零序電路回路的電阻值且為未知定值；S07，將步驟S03和步驟S06中獲取的第一時間常數求解方程式和第二時間常數求解方程式聯立求解，得到AL;S08，根據AL =電纜阻抗X電纜長度，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種配電線路單相接地故障點檢測系統，其特征在于：包括相互串聯的電子開關、采樣電阻和限流電感器組成的檢測電路，所述檢測電路的一端與配電線路中變壓器的一次側的中性點相連，所述檢測電路的另一端接地，其中，電子開關，用于根據零序電流相位控制開關導通時間，控制零序電流以獲取暫態參數及穩態參數；采樣電阻，串聯在零序電流回路中用于電流采樣；限流電感器，用于改變零序電流回路中的電感值，進而獲得不同的零序電流；還包括處理器，用于提取通過所述采樣電阻的零序電流，并根據所述零序電流的波形圖得到所述零序電流的非周期分量，根據該非周期分量的最大值衰減到0.368倍時所需的時間得到時間常數。

【技術特征摘要】
1.一種配電線路單相接地故障點檢測系統，其特征在于包括相互串聯的電子開關、采樣電阻和限流電感器組成的檢測電路，所述檢測電路的一端與配電線路中變壓器的一次側的中性點相連，所述檢測電路的另一端接地，其中， 電子開關，用于根據零序電流相位控制開關導通時間，控制零序電流以獲取暫態參數及穩態參數； 采樣電阻，串聯在零序電流回路中用于電流采樣； 限流電感器，用于改變零序電流回路中的電感值，進而獲得不同的零序電流； 還包括處理器，用于提取通過所述采樣電阻的零序電流，并根據所述零...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王鵬，高作學，宋文國，姜大宇，趙陽，吳瓊，李航，
申請(專利權)人：吉林市簡通電氣科技有限公司，吉林省電力有限公司吉林供電公司，國家電網公司，
類型：實用新型
國別省市：