配电网在线式接地故障定位系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103558511103558511A(43)申请公布日2014.02.05(21)申请号201310572529.6(22)申请日2013.11.18(71)申请人国家电网公司地址100031北京市西城区西长安街86号申请人国网重庆市电力公司技能培训中心(72)发明人周晓霞刘敏陈慧春谢维兵任小川李春容吴明燕谢伟兰玉彬周洪(74)专利代理机构重庆中之信知识产权代理事务所50213代理人张景根(51)Int.Cl.G01R31/08(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称配电网在线式接地故障定位系统(57)摘要本发明公开了一种配电网在线式接地故障定位系统，包括监控中心、变电站信号注入单元、馈线分支定位单元和配变监测终端，其中，监控中心与变电站信号注入单元、馈线分支定位单元之间进行数据交换，完成运行数据管理、逻辑判断和故障切除控制功能；变电站信号注入单元完成接地故障检测、故障相判别、特殊信号注入和馈出线信号检测选线功能；馈线分支定位单元和配变监测终端完成分支数据采集、与监控中心数据交换、分支接地故障切除和接地点精确定位功能。本发明不仅能实现在线单相接地故障的精确定位，而且在发生接地故障后能尽快地对故障区段进行切除隔离，从而避免了因接地故障给电气设备和人员带来的安全威胁，提高了供电可靠性。CN103558511ACN10358ACN103558511A权利要求书1/1页1.一种配电网在线式接地故障定位系统，其特征在于：包括监控中心、变电站信号注入单元、馈线分支定位单元和配变监测终端，其中，监控中心与变电站信号注入单元、馈线分支定位单元之间进行数据交换，完成运行数据管理、逻辑判断和故障切除控制功能；变电站信号注入单元完成接地故障检测、故障相判别、特殊信号注入和馈出线信号检测选线功能；馈线分支定位单元和配变监测终端完成分支数据采集、与监控中心数据交换、分支接地故障切除和接地点精确定位功能。2.如权利要求1所述的配电网在线式接地故障定位系统，其特征在于：所述监控中心由服务器、光端机、串口服务器、无线服务器和防火墙组成，变电站信号注入单元依次通过光纤通道、光端机、串口服务器和防火墙后与服务器进行通信连接。3.如权利要求1所述的配电网在线式接地故障定位系统，其特征在于：所述变电站信号注入单元由信号注入主机、信号传感器和信号变送盒组成，信号传感器和信号变送盒构成诊断信号探测器，信号传感器感应特殊信号并传送给信号变送盒，信号变送盒对信号作初步处理后传回信号注入主机。4.如权利要求1所述的配电网在线式接地故障定位系统，其特征在于：所述馈线分支定位单元由改造后的真空开关、能量供给回路和FTU控制器三个功能模块组成，FTU控制器完成自动检测注入信号，评估信号强度，并向监控中心报告检测到的信号强度；真空开关除了向FTU控制器提供所需的测量电流及零序电流外，还能提供不间断电源。5.如权利要求1所述的配电网在线式接地故障定位系统，其特征在于：所述配变监测终端为手持探测器，通过无线路由方式与各馈线分支定位单元交换信号强度数据。2CN103558511A说明书1/4页配电网在线式接地故障定位系统技术领域[0001]本发明属于电力配网自动化技术领域，具体地说，涉及配电网接地故障定位系统。背景技术[0002]在我国6～66kV配电网中，主要采用中性点不接地和经消弧线圈接地方式，少数采用经高电阻接地方式，均属于小电流接地系统。在这些电网中，单相接地故障是最常见的故障之一。小电流接地系统发生单相永久接地后，不形成短路回路，没有量值很大的短路电流，且三相线间电压依然为对称电压，不影响负载的正常工作，可以继续运行一段时间。但是由于故障信号微弱，且故障多发生在配电网，结构复杂，线路树形分支繁多，导致选线及定位困难。特别是在雨天及多雾等条件比较差的气候下，小电流接地故障发生更为频繁，这直接影响到供电的可靠性。而且故障发生后，由于故障多为隐形故障，受故障性质影响，查找故障点非常不便，往往需要很长时间，且需大量的人力物力。[0003]中性点非直接接地系统发生单相接地后，并不立即对设备造成损坏，不会造成断路器掉闸。但是，非接地相对地的电压会升高，而且持续性电弧接地时还会产生弧光过电压，长期运行可能会损坏其绝缘，引发严重的相间故障。单相接地一定要设法找到故障点并加以消除，否则，它会给电气设备的安全构成威胁，极易发展成为其他事故，这些威胁包括：（1）单相接地电流通过铁心（如调相机、变压器的铁心）会使铁心烧坏。（2）在单相接地的故障点附近，人身有遭到跨步电压的危险。当导线一相碰地时，电流已触地一点为圆心向外扩散，在20m以内的地面上画