专利名称：一种架空线路接地故障监测的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及配电网系统领域，尤其涉及一种架空线路接地故障监测的方法及装置。
背景技术：
配电网的自动化和智能化是目前国内外发展方向，我国在这方面近年来投入较大，每年国家电网和南方电网招标花在配电网上的产品超百亿元。这其中架空线路配电网智能化产品占有相当大的比例。架空线路由于在野外，距离远，环境复杂，产生故障(短路和接地)难于迅速定位故障点，给线路检修人员带来较大困难，这点尤其反应在山区线路检修人员身上。架空线路短路故障发生后相对容易判定，现有产品基本可以解决。但单相接地故障判别现有产品不能很好解决。主要归结于单相接地故障产生原因比较复杂和现有技术的判断原理存在问题。发明人在进行发明创造的过程中发现现有技术主要存在如下缺陷:I)采用检测接地瞬间线路分布电容放电电流，检测线路相电压的电压幅值综合判断接地故障。但是，由于线路分布电容放电电流突变量大小的选择具有一定困难，影响准确率的提闻，且有时还会广生误动。2)采用信号柜产生恒 定频率电流信号注入电力系统，以启动悬挂在线路上的故障指示器，结合系统其它参数，判断线路故障。由于信号柜位于IOkv出线处或变电站跟接地变中性点连接处；且在电力系统中接入了新的设备，导致系统造价增多和可能故障点增多，给现场使用带来诸多不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种架空线路接地故障监测的方法及装置，提高了接地故障判别的准确率。本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种架空线路接地故障监测的方法，该方法包括:同步测量配电网三相电流中的a、b与c相在时间段Λ t内电流的增矢量Ala^Albs ja/c: 计算所述AU与A间的矢量和Σ厶丨(aAc、;若ΣΔ/(3力,C)为设定的阈值，则三相电流平衡，判定当前线路未发生接地故障；否
则三相电流不平衡，判定其发生接地故障。一种架空线路接地故障监测的装置，该装置包括:电流增矢量测量单元，用于同步测量配电网三相电流中的a、b与c相在时间段Λ t内电流的增矢量ΔΕ、Δ Β与 Δ石;接地故障判断单元，用于计算所与Λ；^间的矢量和ZM(a,b,c);若
ΣΔ/(3，/3,<:)为设定的阈值，则三相电流平衡，判定当前线路未发生接地故障;否则三相电流不平衡，判定其发生接地故障。由上述本发明提供的技术方案可以看出，基于矢量重构理论判断三相电流某一时间段内的增矢量是否平衡，进而进行接地故障的判别，有效的提高了故障判别的准确率；另一方面，提高了线路故障检修人员工作效率，防止了故障范围扩大，保障了供电安全，提高了社会生产效率。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本发明实施例一提供的一种架空线路接地故障监测的方法的流程图；图2为本发明实施例一提供的一种三相平衡电流矢量图的不意图；图3为本发明实施例一提供的一种矢量重构后三相平衡电流矢量图的示意图；图4为本发明实施例二提供的一种架空线路接地故障监测的装置的示意图；图5为本发明实施例二提供的又一种架空线路接地故障监测的装置的示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。国家配网规划设计技术原则对于IOkV用户一般不供给单相负荷，若有单相负荷，则应用三相到单相的转换装置或将多台的单相负荷设备平衡分布在三相线路上。大型IOkV及以上的(如电气机车)或虽是三相负荷而有可能单相运行(如电渣重熔炉等)的设备，当三相用电不平衡电流超过供电设备额定电流的10%，应考虑采用高一级的电压供电。由于不对称负荷将引起负序电流，电网中一般不平衡度通常用负序电压与所加电压之比来计算衡量。一般情况下，低压电网中95%的情况下不平衡度必须不超过2%，在中压电网必须不超过
1.5%，在高压电网为1%。由于负序电流会产生IOOHz频率的倍频电流，此电流会对发电机产生危害，严重情况下会产生“负序电流烧机”情况。另外，针对发电机还会产生IOOHz的共振危害。所以，实际IOkV及以上供电系统，为避免对发电机造成危害，经过技术处理后，电网可以认为是处于二相平衡状态。基于上述描述，为便于理解本发明，下面的实施例将以三相平衡状态时，三相电流矢量和为O进行说明。需要说明的是，该值是可以根据实际情况进行设定的，本发明实施例仅为举例并非构成限制。实施例一图1为本发明实施例一提供的一种架空线路接地故障监测的方法的流程图。如图1所示，主要包括如下步骤:步骤11、同步测量配电网三相电流中的a、b与c相在时间段Λ t内电流的增矢量Aia^Alh ^lc刈.十IOkV及以上架空线路，正常工作无故障时，其三相平衡电流矢量图如图2所
/Jn οt时刻时，无故障则三相(a、b与c相)平衡，三相电流矢量和可表示为:la(t) + to(t) + lc(t) = 0 ；当系统发生接地故障后，三相平衡电流被打破，此时三相电流的矢量和表示为:la{t) + lb(t) + l^{t) = lo,n^,历为当前时刻的零序电流。上述三相电流矢量后(i)JB(i)与而( )均为瞬时电流矢量，但是测量瞬时值对于检
测装置而言，误差较大；并且对于架空线路而言，由于目前已有检测设备均是异步检测装置，难以同时测量三相电流信号值。因此，本实施例基于矢量重构理论对图2中的二相平衡电流矢量进行重构；如图3所示。其中:
权利要求
1.一种架空线路接地故障监测的方法，其特征在于，该方法包括: 同步测量配电网三相电流中的a、b与c相在时间段Λ t内电流的增矢量与计算所述Λ 5、Δ:Ε—与/JE间的矢量和ZM{a,b,c)； 若
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述Δ ^、Δ石与δ石间的矢量和
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步测量a、b与c相在时间段At内电流的增矢I!: Ala^Alb 1J Jc包括: 采用同步测量时间误差为微秒us级和反应速度为纳秒ns级的设备进行测量。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括: 检测在Λ t内所测量的电流增矢量是否包括三相电流的增矢量；若是，则计算Δ$、Δ石与间的矢量和
5.一种架空线路接地故障监测的装置，其特征在于，该装置包括: 电流增矢量测量单元，用于同步测量配电网三相电流中的a、b与c相在时间段Λ t内电流的增矢量
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述接地故障判断单元计算所述δ5、Δ:^与间的矢量和通过矢量求和公式构造单元实现，且该矢量求和公式构造单元具体用于按照电流的增矢量Δ&、Δ石与Δ疋间夹角120°构造矢量求和公式。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电流增矢量测量单元的同步测量时间误差为微秒us级，反应速度为纳秒ns级。
8.根据权利要求5-7任一项所述的装置，其特征在于，该装置还包括: 检测单元，用于检测在Λ t内所测量的电流增矢量是否包括三相电流的增矢量；若是，则发送电流的增矢量Δ
全文摘要
本发明公开了一种架空线路接地故障监测的方法及装置，其中，该方法包括同步测量配电网三相电流中的a、b与c相在时间段△t内电流的增矢量与计算所述与间的矢量和若为设定的阈值，则三相电流平衡，判定当前线路未发生接地故障；否则三相电流不平衡，判定其发生接地故障。通过采用本发明公开的方法与装置提高了接地故障判别的准确率。
文档编号G01R31/08GK103235235SQ20131010470
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月28日 优先权日2013年3月28日
发明者顾涛, 李永, 段友涛, 王敬伟, 赵立永 申请人:北京昊创瑞通电气设备有限公司