本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)輸變電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種小電流接地故障選線系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

小接地電流系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，電力系統(tǒng)允許繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。但是小電流接地故障選線系統(tǒng)必須發(fā)出報(bào)警信號(hào)，選出故障線路，由運(yùn)行值班人員做出相應(yīng)處理，最后對(duì)故障線路進(jìn)行停電檢修。小電流接地故障選線系統(tǒng)判斷出是否發(fā)生單相接地故障很容易實(shí)現(xiàn)。但是，由于小接地電流系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)的容性電流較小，判斷出哪一條線路發(fā)生故障就很困難。至今國內(nèi)外還沒有十分有效的辦法解決。

專利cn93111309.1提出了一種外加交流信號(hào)的小電流接地故障選線系統(tǒng)。即：從電力系統(tǒng)母線上電壓互感器tv的二次側(cè)加入一個(gè)介于兩個(gè)諧波之間的正弦交流信號(hào)。由于tv的中性點(diǎn)接地，這樣，外加的正弦交流信號(hào)在tv的接地點(diǎn)和單相短路接地點(diǎn)之間形成電流回路，然后用探測(cè)儀檢測(cè)該正弦交流信號(hào)的流向，從而檢測(cè)出故障線路。為了躲避電力系統(tǒng)工頻信號(hào)和各種諧波信號(hào)的干擾，外加正弦信號(hào)的工作頻率選擇電力系統(tǒng)兩個(gè)諧波之間的頻率，以便探測(cè)儀能夠區(qū)分外加工作信號(hào)與諧波信號(hào)。由于工作頻率與諧波頻率很接近，探測(cè)儀要濾除諧波信號(hào)，提取外加工作信號(hào)，就十分困難。這些都影響到系統(tǒng)的探測(cè)效果。

專利cn100401079c提出了一種外加脈沖信號(hào)的方法。提高小電流接地故障選線的靈敏度。該專利提出外加脈沖信號(hào)的特征是：脈沖信號(hào)的脈沖寬度小于5毫秒；脈沖周期大于20毫秒；脈沖寬度和脈沖周期可手動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)調(diào)節(jié)?；蛘咝盘?hào)發(fā)生器按一定的時(shí)間間隔發(fā)出n種不同周期的脈沖信號(hào),其中n≥2。盡管在一定的時(shí)間間隔有n種不同周期，在其某種周期脈沖時(shí)間段內(nèi)畢竟還是周期脈沖。電力系統(tǒng)中的非周期性質(zhì)的干擾，比較容易消除。電力系統(tǒng)周期性干擾信號(hào)一般比較大，不容易消除。因此，工作信號(hào)是周期性質(zhì)的，很容易受到干擾，工作信號(hào)不容易提取出來。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述問題，提供一種外加已知非周期脈沖信號(hào)，以便探測(cè)儀更容易提取工作信號(hào)，靈敏度高的小電流接地故障選線系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明小電流接地故障選線系統(tǒng)由信號(hào)發(fā)生器和信號(hào)探測(cè)儀兩部分組成。

本發(fā)明的有益效果為：工作信號(hào)是已知特征的非周期性質(zhì)的信號(hào)，受到電力系統(tǒng)非周期干擾時(shí)，比較容易把工作信號(hào)提取出來。如果工作信號(hào)是已知特征的非周期性質(zhì)的信號(hào)，受到電力系統(tǒng)周期干擾時(shí)，也容易把工作信號(hào)提取出來。信號(hào)發(fā)生器通過tv二次側(cè)向故障相發(fā)送一種已知非周期脈沖信號(hào)，可提高小電流接地故障選線系統(tǒng)檢測(cè)靈敏度。

附圖說明

圖1示出信號(hào)發(fā)生器的三個(gè)輸出端分別與母線上電壓互感器tv二次側(cè)a、b、c相的連接方式。

圖2表示信號(hào)發(fā)生器發(fā)出脈沖信號(hào)的波形。

其中，1.信號(hào)發(fā)生器。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明小電流接地故障選線系統(tǒng)由信號(hào)發(fā)生器和信號(hào)探測(cè)儀兩部分組成。

圖1示出信號(hào)發(fā)生器的三個(gè)輸出端分別與母線上電壓互感器tv二次側(cè)a、b、c相的連接方式。小電流接地故障選線系統(tǒng)測(cè)量tv二次側(cè)a、b、c三相電壓的大小，當(dāng)某一相電壓下降，另兩相電壓升高時(shí)，判別電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，并且電壓下降的相別為故障相別。

當(dāng)小電流接地故障選線系統(tǒng)檢測(cè)到發(fā)生單相接地故障時(shí)，信號(hào)發(fā)生器通過tv二次側(cè)向故障相發(fā)送一種圖2所示的已知非周期脈沖信號(hào)。圖2所示的已知非周期脈沖信號(hào)的脈沖寬度時(shí)間都是相同的，都是t1。已知非周期脈沖信號(hào)的兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間距離用t2表示，至少從脈沖序列中任意取m(m＞10)個(gè)脈沖，其任意兩個(gè)脈沖之間的t2都不相同。

由于電壓互感器tv對(duì)脈沖信號(hào)的傳變是利用了電感的暫態(tài)過程，不同脈沖寬度t1的脈沖信號(hào)在不同的電力系統(tǒng)中的傳變效果是不一樣的。針對(duì)不同的電力系統(tǒng)，調(diào)整脈沖信號(hào)的脈沖寬度t1，可以使脈沖信號(hào)的傳變效果和故障選線系統(tǒng)的整體靈敏度達(dá)到最佳。

研究表明，如果信號(hào)發(fā)生器發(fā)出脈沖信號(hào)，并且脈沖信號(hào)的寬度t1較窄，則在同等功率條件下，信號(hào)的幅值就可大大加大。信號(hào)探測(cè)儀檢測(cè)的是外加信號(hào)的電流幅值，外加的脈沖信號(hào)寬度較小但幅值很大，可大大提高故障選線系統(tǒng)的靈敏度。

tv的中性點(diǎn)接地，外加的脈沖信號(hào)在tv的接地點(diǎn)和單相短路接地點(diǎn)之間形成電流回路，脈沖信號(hào)的流向如圖1中虛線所示，故障線路的脈沖電流較大。非故障線路有脈沖泄漏電流，電流比較小。比較所有線路的脈沖電流大小，脈沖電流最大者為故障線路。

圖1表示信號(hào)探測(cè)儀從輸電線路的零序ta接收脈沖信號(hào)的一種方式。各條線路的零序電流互感器ta的輸出接至信號(hào)探測(cè)儀的輸入端sxn(n＝1,2,…n)。一種信號(hào)探測(cè)儀數(shù)據(jù)采集單元，對(duì)信號(hào)探測(cè)儀的輸入端sxn(n＝1,2,…n)的所有信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，采集的數(shù)據(jù)送處理器；處理器計(jì)算、處理采集的數(shù)據(jù)；信號(hào)探測(cè)儀濾除工頻分量、各次諧波分量和各種干擾信號(hào)，提取各條線路已知非周期工作脈沖信號(hào)。比較各條線路已知非周期工作脈沖信號(hào)大小，脈沖信號(hào)最大者，為故障線路。信號(hào)探測(cè)儀發(fā)出故障線路判斷結(jié)果。

電力系統(tǒng)中的干擾信號(hào)，主要是各種高次諧波，要把一種與諧波頻率很接近，又與諧波具有相同特征的正弦交變電流信號(hào)檢測(cè)出來是十分困難的。要把諧波正弦交流信號(hào)和脈沖信號(hào)分辨出來就容易多了。采用脈沖信號(hào)作為外加工作信號(hào)，能夠提高信號(hào)探測(cè)儀的檢測(cè)靈敏度。

電力系統(tǒng)中的非周期性質(zhì)的干擾，比較容易消除。電力系統(tǒng)周期性干擾信號(hào)一般比較大，不容易消除。因此，工作信號(hào)是周期性質(zhì)的，很容易受到干擾，工作信號(hào)不容易提取出來。如果工作信號(hào)是已知特征的非周期性質(zhì)的信號(hào)，受到電力系統(tǒng)非周期干擾時(shí)，比較容易把工作信號(hào)提取出來。如果工作信號(hào)是已知特征的非周期性質(zhì)的信號(hào)，受到電力系統(tǒng)周期干擾時(shí)，也容易把工作信號(hào)提取出來?？梢?，本發(fā)明信號(hào)發(fā)生器通過tv二次側(cè)向故障相發(fā)送一種已知非周期脈沖信號(hào)，可提高小電流接地故障選線系統(tǒng)檢測(cè)靈敏度。

本發(fā)明的一種小電流接地故障選線方法，完全可以實(shí)現(xiàn)，有廣闊應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種小電流接地故障選線系統(tǒng)。它由信號(hào)發(fā)生器和信號(hào)探測(cè)儀兩部分組成；當(dāng)小電流接地故障選線系統(tǒng)檢測(cè)到發(fā)生單相接地故障時(shí)，信號(hào)發(fā)生器通過TV二次側(cè)向故障相發(fā)送一種已知非周期脈沖信號(hào)；各條線路的零序電流互感器TA的輸出接至信號(hào)探測(cè)儀的輸入端；信號(hào)探測(cè)儀濾除各種干擾信號(hào)，提取各條線路已知非周期工作脈沖信號(hào)；比較各條線路已知非周期工作脈沖信號(hào)大小，脈沖信號(hào)最大者，為故障線路。

技術(shù)研發(fā)人員：馮忠奎;王輝;周剛;劉泊辰;徐天錫;劉剛;劉廣;張衛(wèi)東;王毅;崔炎;孟慶剛;周寶鳳;張學(xué)絹;高原;馬力遠(yuǎn);昝浩;張海強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國網(wǎng)山東省電力公司淄博供電公司;國家電網(wǎng)公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.13
技術(shù)公布日：2017.09.05