[发明专利]用于确定相对地故障的位置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网中单相接地故障的定位。

背景技术

接地故障的定位是挑战性任务。有许多降低计算故障位置估值的精度 的因素，如故障电阻和负载。分布式网络更是挑战性的，因为它们具有特 定的特征，其进一步复杂化和挑战故障定位算法。这些包括例如线的不均 匀，存在支线(lateral)和负载分接头(tap)。

在现代的基于微处理器的保护继电器中，基于阻抗的故障位置算法已 成为工业标准。其之所以流行的原因是其容易实施，因为其利用与其它功 能同样的信号。在定位短路故障时，其性能被证明是令人满意的，但其常 常不能定位低电流接地故障，即，高阻抗接地系统中的接地故障。这是由 于高阻抗接地网络中的接地故障从根本上不同于短路故障。

文献“Earth fault distance computation with fundamental frequency signals based on measurements in substation supply bay”；Seppo Hanninen， Matti Lehtonen；VTT Research Notes 2153；Espoo 2002，公开了用于未 接地的、消弧线圈(Petersen coil)补偿的和低阻抗接地的网络中单相接 地故障的故障定位方法的实例。所公开的方法是基于在变电站供电室 (substation supply bay)中的测量，因此该方法不能理想地应用于馈电器 室(feeder bay)。基于文献中出现的仿真结果，该算法的性能是相当一般 的：对于2MVA负载和30ohm故障电阻，30km线中的最大误差是-6.25 km，即，-21％。由于实际的干扰记录，可以预期甚至更大的误差。

现有技术故障定位算法一般是基于负载被分接到电线的端点(例如， 馈电器)的假定，即，总是假定故障位于负载点的前面。在真实的中压馈 电器中，该假定很少是正确的。事实上，由于考虑电压降，负载一般位于 馈电器的开始端或者或多或少随机分布在整个馈电器长度上。在这样的情 形中，降低了现有技术故障定位算法的精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法和用于实施该方法的装置，以克服以上 问题或至少缓解该问题。通过方法、计算机程序产品和装置以达到本发明 的目的，其特征为独立权利要求中所写明的内容。本发明的优选实施例被 公开于从属权利要求中。

本发明是基于以下想法：根据电线的电压降分布确定到故障的距离并 利用等效负载距离的概念，等效负载距离是指等效负载点距测量点的距 离，该等效负载点等于被建模为集中在电线的单个点中的电线的总负载。

本发明的优点在于故障定位的精度可以得以改进。由于电线负载的现 实的建模，可以得到更精确的故障位置。另外，本发明为负载电流提供改 进的公差。

附图说明

下面，将参考随后的附图，借助于优选实施例更加详细地说明本发明， 其中：

图1是示例可以使用本发明的电网的图；

图2示例了根据实施例的等效负载距离的导出；

图3是用于电线上单相接地故障的对称组件等效线路图；以及

图4是根据实施例的故障距离线的实例。

具体实施方式

本发明的应用不限于任何具体的系统，而是可以结合各种三相电系统 被使用，以确定电网的三相电线上相对地故障的位置。例如，电线可以是 馈电器，以及可能是高架线或线缆或二者的组合。例如，其中实施本发明 的电力系统可以是电力传送或分布式网络或其组件，以及可能包括几个馈 电器。而且，本发明的使用不限于采用50赫兹或60赫兹基频的系统或不 限于任何特定的电压电平。