[实用新型]电缆及架空线混合系统单相接地故障定位装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种电力技术和设备，适用于3～10kV中性点非有效接地电网，能够对单相接地故障进行准确定位。

背景技术

我国3～60kV配电网广泛采用中性点非有效接地方式，又称为小电流接地系统，小电流接地系统的故障绝大多数是单相接地故障。发生单相接地故障时，接地电流很小，可以在故障情况下继续运行1～2个小时，但是必须尽快找到故障点，这就提出了故障定位问题。

配电网单相接地故障定位问题长期以来没有得到很好的解决，人工巡线不仅耗费了大量人力物力，而且延长了停电时间，影响供电安全。有文献提出从PT注入高频信号，沿线路检测该信号确定故障位置，但是由于线路分布电容对高频信号形成通路，因此在经电阻接地时定位不准确。特别是对于架空线与电缆混合系统，单相接地故障定位问题长期以来没有得到很好解决。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术上的不足，提出一种针对配电网单相接地故障的定位装置。该定位装置能够快速、准确地确定故障点，并适用于架空线与电缆混合系统，对于金属性接地、经电弧接地、经过渡电阻接地等多种故障情况能正确定位。

本实用新型的技术方案如下：

一种电缆及架空线混合系统单相接地故障定位装置，该单相接地故障定位装置由高压信号源和信号检测器两个部分组成，其特征为：

所述高压信号源包括电压逆变器、变压器、整流桥、高压脉冲信号发生器，电压逆变器、变压器、整流桥、高压脉冲信号发生器四个部分顺次连接车载直流电源连接到所述电压逆变器的输入端；

所述信号检测器包括直流检测器和交流检测器，所述直流检测器由霍尔直流检测器、蓝牙无线发送器以及蓝牙无线接收器组成，霍尔直流检测器有钳型开口，用于套接线路，霍尔直流检测器与蓝牙无线发送器连接，蓝牙无线接收器与发送器通过无线连接，蓝牙无线接收器将结果显示到液晶上；交流检测器由交流电磁场感应器及信号处理显示装置组成，交流电磁场感应器用于检测交流信号，所述交流电磁场感应器与信号处理显示装置相连，通过信号处理显示装置将测量结果显示到液晶上。

本实用新型的故障定位装置通过以下原理实现故障定位：

故障定位分为两步，首先确定故障区段，然后确定故障点。断开故障线路后，在线路故障相始端注入高压直流信号，根据基尔霍夫定律，直流信号一定通过故障点构成回路，线路始端到故障点的路径上将能够测量到注入的直流信号，而非故障区域(包括非故障分支以及故障点之后)将不能测量到注入的直流信号。因此沿线路在关键分支点处用信号检测器检测各个分支流过的直流信号，如果发现某一分支能够检测到直流信号，说明故障点在该分支的下游，如果检测不到直流信号，说明故障点在上游，直至确定故障点所在的区段。

如果确定故障点位于架空线上，在线路始端注入高压交流信号。沿线路检测交流信号，当发现线路某个位置前能检测到的交流信号而之后不能检测到信号，则确定该位置就是故障准确位置。如果故障点位于电缆上，解开电缆两端的保护层接地线后注入高压交流信号。如果沿线路能够检测到交流注入信号，说明故障点直接接地，这样当发现线路某个位置前能检测到的交流信号而之后不能检测到信号，则确定该位置就是故障准确位置。如果沿线路不能能够检测到交流注入信号，说明故障点是电缆线芯通过保护层外铠经由电缆两端的保护层接地线接地，故障点处并未直接接地，此时注入高压脉冲信号，利用脉冲信号的高电压瞬时击穿故障点，使交流信号通过故障点流入大地。如果在某个位置处之前在脉冲信号发出瞬间能够检测到交流信号而之后不能检测到信号，说明该位置即为故障点。

本实用新型的优点如下：

(1)直流信号在中途没有衰减，而且故障路径和非故障路径信号差别非常明显，为准确判别故障路径提供了条件。

(2)不受线路长度限制，不受线路分支数量限制。

(3)架空线路定位不受故障点接地电阻影响。

(4)不受线路上的配电变压器数量限制。

(5)能够确定故障电缆区段。

(6)对于电阻小于30kΩ的故障，能够准确找到电缆线路的故障点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是高压信号源的原理图；

图3是高压脉冲信号发生器的原理图；

图4是整流桥的电路图；

图5是直流信号检测器的原理图；

图6是交流信号检测器的原理图。

具体实施方式

下面结合说明书如图，通过具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。