CN108303617A - 一种故障定位*** - Google Patents

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朱毅然
王超
南彪
陈博
邓显军
卫春喜
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Abstract

本发明涉及一种故障定位***，包括：验电器，用来检验待检测线路的通电状态；信号源，用来输出检测信号；接地线，用来连通大地与信号源；信号注入线，用来连通三相导线与信号源；手抄器，用来接收与编辑钳流表测量到检测信号；钳流表，用来检测三相线路检测信号；以及智能遥感装置，用来非接触式感应测量三相线路中的检测信号；本发明解决了测量精度差、抗干扰性能差的问题，采用了可选择式的测量方法，简单高效，提高了测量的稳定性与准确性，使得故障定位更加方便与直观。

Description

一种故障定位***
技术领域
本发明涉及配电网单相接地故障巡查技术领域，具体的说是一种故障定位***。
背景技术
在我国6kV、10kV和35kV供配电网络中，单相接地故障是配网线路出现最多的线路故障，特别是10kV配网更是如此。而相当多的接地故障(尤其是隐形接地故障即软接地)：如瓷瓶击穿、变压器内部接地、避雷器击穿、互感器接地、令克的绝缘子击穿等等，工作人员往往需要用几个小时，甚至是几十个小时才能将接地故障点找到。由于长时间不能恢复送电，不仅社会影响很大，而且也使电力部门的售电量减少，直接影响到电力部门的经济效益。这种情况在农村的配网线路中更为常见，因而大大降低了配网的供电可靠性。
基于此，针对上述现状中存在的局限性，本发明提出了一种提高测量便捷性的故障定位***。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种提高测量便捷性的定位***。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种故障定位***，包括：
验电器，用来检验待检测线路的通电状态；
信号源，用来输出检测信号；
接地线，用来连通大地与信号源；
信号注入线，用来连通三相导线与信号源；
手抄器，用来接收与编辑钳流表测量到检测信号；
钳流表，用来检测三相线路检测信号；以及
智能遥感装置，用来非接触式感应测量三相线路中的检测信号，
其中，所述智能遥感装置包括检测部件和罗氏线圈，所述检测部件用来信号处理并且将信号处理结果显示在设置于检测部件上的显示屏，所述验电器、信号源、接地线、信号注入线、手抄器和钳流表组成接触式故障定位***，所述验电器、信号源、接地线、信号注入线、手抄器和智能遥感装置组成非接触式故障定位***。
本发明的进一步改进在于，所述钳流表处理器内的算法为二分法。
本发明的进一步改进在于，所述检测部件内设置有逐级放大与逐级滤波的信号链，将采集到的信号通过计算后得到实际检测信号。
本发明的进一步改进在于，所述信号链包括依次通信连接的前置放大器、初级滤波器、次级放大器、次级滤波器和调理电路模块，所述调理电路模块用来得到稳定的信号值。
本发明的进一步改进在于，所述***内通过RF模块进行无线通信。
本发明的进一步改进在于，当电流最大相的电流大于37.3mA时，使用智能遥感装置进行故障定位。当电流最大相的电流小于37.3mA时，使用钳流表进行故障定位。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明解决了测量精度差、抗干扰性能差的问题，采用了可选择式的测量方法，简单高效，提高了测量的稳定性与准确性，使得故障定位更加方便与直观。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的***结构图；
图2为本发明中智能遥感装置8内信号链原理图；
图3为本发明中工作原理的说明图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图2所示，一种故障定位***，包括：
验电器1，用来检验待检测线路的通电状态；
信号源2，用来输出检测信号；
接地线3，用来连通大地与信号源；
信号注入线4，用来连通三相导线与信号源；
手抄器5，用来接收与编辑钳流表测量到检测信号；
钳流表6，用来检测三相线路检测信号；以及
智能遥感装置7，用来非接触式感应测量三相线路中的检测信号，
其中，所述智能遥感装置7包括检测部件和罗氏线圈，所述检测部件用来信号处理并且将信号处理结果显示在设置于检测部件上的显示屏，所述验电器、信号源、接地线、信号注入线、手抄器和钳流表组成接触式故障定位***，所述验电器、信号源、接地线、信号注入线、手抄器和智能遥感装置组成非接触式故障定位***。
具体实施时，所述钳流表处6理器内的算法为二分法。
具体实施时，所述检测部件内设置有逐级放大与逐级滤波的信号链，将采集到的信号通过计算后得到实际检测信号。
具体实施时，所述信号链包括依次通信连接的前置放大器、初级滤波器、次级放大器、次级滤波器和调理电路模块，所述调理电路模块用来得到稳定的信号值。所述调理电路模块具体为在一定时间内对测量到的所有信号值的波峰进行剔除较大值、较小值并把剩余值进行平均值求解，以达到波形平滑的目的，得到越接近真实值的信号值，从而减小了误差。
具体实施时，所述***内通过RF模块进行无线通信。
具体实施时，当电流最大相的电流大于37.3mA时，使用智能遥感装置7进行故障定位。当电流最大相的电流小于37.3mA时，使用钳流表6进行故障定位。
本发明的工作原理为：
在接地点方向与相别确定后，进行故障点定位时，为了故障点定位的高效性，工程上通常采用二分法进行定位，由于考虑到线路分布电容对故障侧所施加信号电流存在衰减，所以在使用非接触式测量方式采用二分法判断电流突变时需考虑分布电容漏电造成的测量数值衰减，不然很容易会造成将线路分布电容漏电造成的测量衰减误判为走过接地点而出现的电流突变，如图3所示，已注入点在线路首端，接地点在线路末端，假设接地阻抗R等于10km的分布电容容抗Xc＝21922.17Ω即在40mA注入条件下，通过矢量计算电流分布情况为由于线路三相分布电容相等，那么A相电流即a＝9.33mA,B相电流即a＝9.33mA，C相电流即a+Z＝37.3mA，对于测量设备来讲注入点处三相电流之和为3a+Z＝56mA，在故障侧线路中点处电流3b+Z＝42mA，中点处电流衰减突变了14mA，按照上述分析，当接地阻抗R>Xc＝21922.17Ω，故障侧线路中点处的电流衰减突变量会随着阻抗的增大而增大，只要存在线路长度，就会存在电流的衰减。在使用二分法进行故障定位时，最终是要判断接地点处前后的电流突变量大小来确定故障的位置，当接地点处前后的电流突变量≤由于线路分布电容对电流衰减而造成的电流突变量时，这样是肯定会出现误判的，这种情况不予以讨论。当地点处前后的电流突变量只要大于由于线路分布电容对电流衰减而造成的电流突变量时，理论上讲时可以使用非接触式测量设备的，但工程上考虑到客户使用的不合理性、地形变化、外部干扰等问题可能造成的非接触式装置测量的波动，这两个突变量差值越大越有利于故障点定位的准确性与可靠性，接地点前后电流突变量与10km线路中点处分布电容对电流的衰减突变量之间至少差值14mA，而当接地阻抗等于10km线路的容抗Xc＝21922.17Ω时，接地点前后突变量28mA-10km线路中点处分布电容对电流的衰减突变量为14mA，等于前述突变量的值。
从上面的分析可以得出只要接地阻抗小于等于10km线路的容抗Xc＝21922.17Ω，在使用非接触式测量装置进行故障点定位时，即使出现在故障侧线路中点处出现电流衰减突变，但只要不大于14mA，装置都是可以使用而且可以认为接地点在测量点大号侧，直到采用二分法测量出现电流突变超过28mA可以认为接地点在测量点的小号侧，考虑到智能遥感装置在实际使用时在距离注入点故障侧25米处(电流最大点处)会将三相电流56mA强行校正到35mA，那么对应的接地位置方向门限就相应的改变，从原来只要不大于14mA装置都可以使用而且可以认为接地点在测量点大号侧，变为只要不大于8.75mA装置都可以使用而且可以认为接地点在测量点大号侧；直到采用二分法测量出现电流突变超过17.5mA可以认为接地点在测量点的小号侧。
因此给出非接触式测量装置的使用条件为：在10km条件下，接地阻抗R必须小于21922.17Ω，那么如何确认接地阻抗的大小，从而在故障定位中选择是采用钳流表定位还是非接触式测量装置，可以采用在故障点定位的第一步即使用钳表判断接地方向与接地相别时，通过判断接地相电流是否大于等于10km线路接地阻抗＝21922.17Ω时在接地相产生的电流值(37.3mA)，就可以间接确定线路接地阻抗大小，从而确定是否适合采用非接触式测量装置。
同理，如果线路长度为20km，那么接地阻抗临界值就变成了20km时线路的容抗值R＝10961.08Ω，此时在接地相产生的电流值依然为37.3mA。
同理，如果线路长度为30km，那么接地阻抗临界值就变成了30km时线路的容抗值R＝7307.39Ω，此时在接地相产生的电流值依然为37.3mA。
同理，如果线路长度为50km，那么接地阻抗临界值就变成了30km时线路的容抗值R＝4384.43Ω，此时在接地相产生的电流值依然为37.3mA。
从上面的分析可以看出，线路的长度仅仅影响使用非接触式测量设备所对应的接地阻抗临界条件，在实际使用当中，即使知道线路阻抗为为多大，但是在线路长度不知道情况下，是很难区别到底使用那种设备，但如果采用接地相电流是否大于37.3mA作为判据的话就不必考虑，实际故障线路有多长以及对应的接地临界阻抗有多大，只需在故障定位的第一步确定故障方向与相别时，通过钳流表6测量得到的接地相电流是否大于37.3mA门限值，来确定后续接地点定位到底采用智能遥感装置7还是采用钳流表6进行故障点定位。
通过上述的分析以及非接触式测量设备在现场应用的实况得出故障定位策略如下：
第一步：必须采用钳流表6测量注入点两侧三相电流值，依然采用三相电流是否平衡策略，判断接地方向与接地相别；
第二步：判断电流最大相的电流是否大于37.3mA，若大于37.3mA建议可采用智能遥感装置7进行故障定位，采用二分法在故障侧进行故障定位时只要电流突变量17.5mA，就可认为走过接地点，但是若遇到T接线路为了故障点定位的准确性，建议采用钳流表6进行故障点定位；
第三步：若判断电流最大相的电流是否小于37.3mA，那么全线采用钳流表6进行定位。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种故障定位***，其特征在于，包括：
验电器，用来检验待检测线路的通电状态；
信号源，用来输出检测信号；
接地线，用来连通大地与信号源；
信号注入线，用来连通三相导线与信号源；
手抄器，用来接收与编辑钳流表测量到检测信号；
钳流表，用来检测三相线路检测信号；以及
智能遥感装置，用来非接触式感应测量三相线路中的检测信号，
其中，所述智能遥感装置包括检测部件和罗氏线圈，所述检测部件用来信号处理并且将信号处理结果显示在设置于检测部件上的显示屏，所述验电器、信号源、接地线、信号注入线、手抄器和钳流表组成接触式故障定位***，所述验电器、信号源、接地线、信号注入线、手抄器和智能遥感装置组成非接触式故障定位***。
2.根据权利要求1所述的一种故障定位***，其特征在于：所述钳流表处理器内的算法为二分法。
3.根据权利要求1所述的一种故障定位***，其特征在于：所述检测部件内设置有逐级放大与逐级滤波的信号链，将采集到的信号通过计算后得到实际检测信号。
4.根据权利要求3所述的一种故障定位***，其特征在于：所述信号链包括依次通信连接的前置放大器、初级滤波器、次级放大器、次级滤波器和调理电路模块，所述调理电路模块用来得到稳定的信号值。
5.根据权利要求1所述的一种故障定位***，其特征在于：所述***内通过RF模块进行无线通信。
6.根据权利要求1所述的一种故障定位***，其特征在于：当电流最大相的电流大于37.3mA时，使用智能遥感装置进行故障定位。当电流最大相的电流小于37.3mA时，使用钳流表进行故障定位。
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