一種小電流接地故障選線系統的製作方法

2023-10-11 09:12:24 1

本發明涉及電力系統輸變電技術領域，特別涉及一種小電流接地故障選線系統。

背景技術：

小接地電流系統發生單相接地故障時，電力系統允許繼續運行一段時間。但是小電流接地故障選線系統必須發出報警信號，選出故障線路，由運行值班人員做出相應處理，最後對故障線路進行停電檢修。小電流接地故障選線系統判斷出是否發生單相接地故障很容易實現。但是，由於小接地電流系統發生單相接地故障時的容性電流較小，判斷出哪一條線路發生故障就很困難。至今國內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的小電流接地故障選線系統。即：從電力系統母線上電壓互感器tv的二次側加入一個介於兩個諧波之間的正弦交流信號。由於tv的中性點接地，這樣，外加的正弦交流信號在tv的接地點和單相短路接地點之間形成電流迴路，然後用探測儀檢測該正弦交流信號的流向，從而檢測出故障線路。為了躲避電力系統工頻信號和各種諧波信號的幹擾，外加正弦信號的工作頻率選擇電力系統兩個諧波之間的頻率，以便探測儀能夠區分外加工作信號與諧波信號。由於工作頻率與諧波頻率很接近，探測儀要濾除諧波信號，提取外加工作信號，就十分困難。這些都影響到系統的探測效果。

專利cn100401079c提出了一種外加脈衝信號的方法。提高小電流接地故障選線的靈敏度。該專利提出外加脈衝信號的特徵是：脈衝信號的脈衝寬度小於5毫秒；脈衝周期大於20毫秒；脈衝寬度和脈衝周期可手動調節和自動調節。或者信號發生器按一定的時間間隔發出n種不同周期的脈衝信號,其中n≥2。儘管在一定的時間間隔有n種不同周期，在其某種周期脈衝時間段內畢竟還是周期脈衝。電力系統中的非周期性質的幹擾，比較容易消除。電力系統周期性幹擾信號一般比較大，不容易消除。因此，工作信號是周期性質的，很容易受到幹擾，工作信號不容易提取出來。

技術實現要素：

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

為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案：

本發明小電流接地故障選線系統由信號發生器和信號探測儀兩部分組成。

本發明的有益效果為：工作信號是已知特徵的非周期性質的信號，受到電力系統非周期幹擾時，比較容易把工作信號提取出來。如果工作信號是已知特徵的非周期性質的信號，受到電力系統周期幹擾時，也容易把工作信號提取出來。信號發生器通過tv二次側向故障相發送一種已知非周期脈衝信號，可提高小電流接地故障選線系統檢測靈敏度。

附圖說明

圖1示出信號發生器的三個輸出端分別與母線上電壓互感器tv二次側a、b、c相的連接方式。

圖2表示信號發生器發出脈衝信號的波形。

其中，1.信號發生器。

具體實施方式：

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。

本發明小電流接地故障選線系統由信號發生器和信號探測儀兩部分組成。

圖1示出信號發生器的三個輸出端分別與母線上電壓互感器tv二次側a、b、c相的連接方式。小電流接地故障選線系統測量tv二次側a、b、c三相電壓的大小，當某一相電壓下降，另兩相電壓升高時，判別電力系統發生單相接地故障，並且電壓下降的相別為故障相別。

當小電流接地故障選線系統檢測到發生單相接地故障時，信號發生器通過tv二次側向故障相發送一種圖2所示的已知非周期脈衝信號。圖2所示的已知非周期脈衝信號的脈衝寬度時間都是相同的，都是t1。已知非周期脈衝信號的兩個脈衝之間的時間距離用t2表示，至少從脈衝序列中任意取m(m＞10)個脈衝，其任意兩個脈衝之間的t2都不相同。

由於電壓互感器tv對脈衝信號的傳變是利用了電感的暫態過程，不同脈衝寬度t1的脈衝信號在不同的電力系統中的傳變效果是不一樣的。針對不同的電力系統，調整脈衝信號的脈衝寬度t1，可以使脈衝信號的傳變效果和故障選線系統的整體靈敏度達到最佳。

研究表明，如果信號發生器發出脈衝信號，並且脈衝信號的寬度t1較窄，則在同等功率條件下，信號的幅值就可大大加大。信號探測儀檢測的是外加信號的電流幅值，外加的脈衝信號寬度較小但幅值很大，可大大提高故障選線系統的靈敏度。

tv的中性點接地，外加的脈衝信號在tv的接地點和單相短路接地點之間形成電流迴路，脈衝信號的流向如圖1中虛線所示，故障線路的脈衝電流較大。非故障線路有脈衝洩漏電流，電流比較小。比較所有線路的脈衝電流大小，脈衝電流最大者為故障線路。

圖1表示信號探測儀從輸電線路的零序ta接收脈衝信號的一種方式。各條線路的零序電流互感器ta的輸出接至信號探測儀的輸入端sxn(n＝1,2,…n)。一種信號探測儀數據採集單元，對信號探測儀的輸入端sxn(n＝1,2,…n)的所有信號進行實時採集，採集的數據送處理器；處理器計算、處理採集的數據；信號探測儀濾除工頻分量、各次諧波分量和各種幹擾信號，提取各條線路已知非周期工作脈衝信號。比較各條線路已知非周期工作脈衝信號大小，脈衝信號最大者，為故障線路。信號探測儀發出故障線路判斷結果。

電力系統中的幹擾信號，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徵的正弦交變電流信號檢測出來是十分困難的。要把諧波正弦交流信號和脈衝信號分辨出來就容易多了。採用脈衝信號作為外加工作信號，能夠提高信號探測儀的檢測靈敏度。

電力系統中的非周期性質的幹擾，比較容易消除。電力系統周期性幹擾信號一般比較大，不容易消除。因此，工作信號是周期性質的，很容易受到幹擾，工作信號不容易提取出來。如果工作信號是已知特徵的非周期性質的信號，受到電力系統非周期幹擾時，比較容易把工作信號提取出來。如果工作信號是已知特徵的非周期性質的信號，受到電力系統周期幹擾時，也容易把工作信號提取出來。可見，本發明信號發生器通過tv二次側向故障相發送一種已知非周期脈衝信號，可提高小電流接地故障選線系統檢測靈敏度。

本發明的一種小電流接地故障選線方法，完全可以實現，有廣闊應用前景。