专利名称：利用线路等效参数识别原理的小电流接地故障定位方法
技术领域：
本发明涉及一种小电流接地故障定位方法，特别是一种利用线路等效参数识别原理的小电流接地故障定位方法。
背景技术：
配电网密布城乡及山区，终年处于户外，经受风雨冰霜、雷电及日益严酷的环境污染等恶劣环境影响，加上不可预测的人为因素，发生故障的概率很高，尤其是架空线路。目前我国配电网多采用中性点不接地和经消弧线圈接地的运行方式，发生接地故障后，利用现有的选线装置可以选出故障线路，但是由于配电网采用辐射状网络，线路较长、分支众多、结构复杂，即使确定了故障出线也很难查找故障点。对于小电流接地故障的定位，信号注入法在现场应用中有一定的效果，当发生永久性接地故障后，安装在变电站的信号发生装置利用暂时闲置的电压互感器向系统注入一定频率的交流电流信号，通过检测注入信号在系统中的路径和特征来实现故障定位。该方法取得了一定程度的应用，但存在以下缺点:接地电阻较大时线路上分布电容会对注入的信号分流，降低检测灵敏度和可靠性；需设计专用的大无功功率信号发生器，硬件成本高；并且不能检测瞬时性接地故障。同时，一些应用于输电线路故障测距的方法也逐渐用来解决配电网定位问题。如:行波测距，它利用计算接近光速的故障波头往返于故障区段的时间，实现故障测距，它需要DSP处理技术，高速数据采集技术，通信技术的支持，其定位的关键是行波信号的有效获取及波头到达时刻的判定。利用暂态信号频谱分析的方法，它的定义是某一行波波阻抗不连续点(包括故障点)到故障测量点的距离与特征频率的大小成反t匕，通过计算反应故障信号特征频率方法计算故障距离，其测距的关键是故障点对应的特征频率的有效判定，这是因为当配电网出线、分支较多时，特征频率将会很多，接近的频率将会混叠，导致测距的最终失败。配电自动化系统中，利用主站实现各检测装置的时间同步，对时误差至少为几个毫秒，对于利用暂态零模电流瞬时值比较的方法均无法应用。

发明内容
本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种检测灵敏度和可靠性高、实用性强的利用线路等效参数识别原理的小电流接地故障定位方法。本发明的目的是通过以下途径来实现的:利用线路等效参数识别原理的小电流接地故障定位方法，其要点在于，包括如下步骤:提供一种数据处理器，其采集线路上各检测点的参与电压Ux (t)和暂态零模电流i0(t),在数据处理器中根据暂态零模电流主谐振频率确定特征频段的截止频率(3 0^，O1+COr);其中ω。工频频率，0^主频率，COr安全余量；
提供一种数字滤波器，对参与参数识别的参与电压和暂态零模电流信号进行滤波，保留以截止频率作为特征频段的分量，并分别记为Ux⑴、10⑴;根据特征频段内线电压和零模电流的特征，采用如下数学模型识别检测点的线路等效参数值Ep:
权利要求
1.利用线路等效参数识别原理的小电流接地故障定位方法，其特征在于，包括如下步骤: 提供一种数据处理器，其采集线路上各检测点的参与电压Ux(t)和暂态零模电流i0(t), 在数据处理器中根据暂态零模电流主谐振频率确定特征频段的截止频率(3 0^，O1+COr);其中ω。工频频率，0^主频率，COr安全余量； 提供一种数字滤波器，对参与参数识别的参与电压和暂态零模电流信号进行滤波，保留以截止频率作为特征频段的分量，并分别记为Ux (t)、10 (t); 根据特征频段内线电压和零模电流的特征，采用如下数学模型识别检测点的线路等效参数值Ep:
2.根据权利要求1所述的利用线路等效参数识别原理的小电流接地故障定位方法，其特征在于，参与电压根据检测点的情况进行如下选择: 当检测点能够检测零模电压时取零模电压为参与电压；若检测点只能检测线电压则根据如下步骤进行选择: 首先根据3个暂态线电压的特征确定故障相，即当Uab>2Ubc且UM>2Ub。，则为A相接地；当Uab>2Uea且Ubc>2Uca，则为B相接地；当Ubc>2Uab且Uca>2Uab，则为C相接地；然后根据故障相别确定包含故障信息的暂态线电压，当A相接地时，则选定Uba或为参与电压；当B相接地时，则选定Ud3或Uab为参与电压；当C相接地时,则选定ua。或ub。为参与电压。
全文摘要
本发明涉及一种小电流接地故障定位方法，特别是一种利用线路等效参数识别原理的小电流接地故障定位方法，其特点是以电压或电流的变化作为故障启动条件，启动后利用检测点检测的零模电压或者暂态线电压特征确定参与参数识别的电压，而后确定特征频段范围，进而构造数字滤波器，对参与电压和零模电流信号进行滤波获得特征频段内分量；再利用特征频段内参与电压和零模电流分量识别各检测点等效电容，进一步确定故障区段。本发明同时利用暂态电压和电流信号，适用各种电压等级的接地故障的快速方向保护，可以兼顾保护速度和可靠性。
文档编号G01R31/08GK103245880SQ20131013855
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月19日 优先权日2013年4月19日
发明者李天友, 吴文宣, 陈彬, 张功林, 李伟新, 黄建业, 陈敏维, 徐丙垠, 薛永端 申请人:国家电网公司, 福建省电力有限公司, 福建省电力有限公司电力科学研究院, 福建省电力有限公司厦门电业局, 山东理工大学