[发明专利]一种合闸前对线路进行检测的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网线路检测方法，特别是一种合闸前进行检测的方法。

背景技术

在目前的低压配电系统中，线路投入都带有盲目性，即投入前并不知道所要合闸的送电线路是否存在故障。线路的带故障投入不仅会对系统元件造成不利影响，还可能造成人员伤亡，特别是对于采用架空敷设、沿途环境复杂的农网线路。低压配电线路分布广泛、使用者多为非专业人员，其安全性尤为重要，研究低压配电系统待合闸线路故障检测方法，对有效抑制故障元件投入对系统造成的不利影响，保障人们生命安全具有积极意义。

目前，对待合闸线路故障检测方法的研究集中在中、高压系统，主要有两个层面：一是针对馈电线路初次送电前或其有关设备检修后，需要确认是否有预伏故障存在的待合闸线路；二是针对线路中装有自动重合闸装置时，线路故障后且自动重合闸动作前的待合闸线路。对于第一类线路，S&C电气公司的“PulseCloser”利用快速脉冲测试待合闸线路，以检测其是否有故障存在，这需要一种专门设计的真空断路器，以实施快速的分合闸操作，该产品虽然已上市，但其技术仍处于现场评估阶段；美国提出使用电容器产生的脉冲检测不带电线路(特别是埋地敷设电缆)的短路故障，利用脉冲的反射时间估计故障点位置，但该方法实施较为复杂，并且准确度也不高。对于第二类线路，有学者提出了自适应重合闸，其核心内容是对永久性故障和瞬时性故障的判别，经过多年的探索，虽然已取得了一定进展，但仍停留在理论研究阶段，距实用化还有相当长的距离，同时，自适应重合闸主要应用在220kV以上的超高压输电线中。另外，在城市轨道交通的直流牵引供电系统中，研究者们采用故障检测装置来对待合闸线路的短路故障进行检测，其原理是以测得的线路阻抗是否在正常范围内来作为判定的主要依据，但由于机车油污、铁轨生锈以及一些高阻性故障的干扰，该方法易造成误判，并且牵引系统线路正常情况下的阻抗范围是固定的，不能直接推广到其它场合。

常规工业与民用低压系统待合闸线路故障的检测面临如下困难：首先，它不像在线运行线路那样有多种电气参量可以用来对系统故障进行识别；其次，基于其无电气参量可用的事实，应设法对其注入一个有源信号，但由于系统状态未知，此有源信号不能盲目加入，否则不仅会对设备造成影响，更有可能会威胁到人员的生命安全。

发明内容

本发明的目的就是提供一种合闸前对线路进行检测的方法，它通过调节晶闸管导通角向线路发出可控信号，从而实现对电网线路的检测，所需硬件成本低廉，检测方法简单。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有由两个反向并联晶闸管构成的可控信号发生器和信号检测器，其检测步骤如下：

1）将信号发生器并联于待合闸断路器两端，信号检测器安装在待测线路首端，信号检测器用于检测线路首端的相对地电压以及流过该线路的电流；

2）开启信号发生器，让晶闸管以一固定初始导通角θ₀运行一段时间；

3）改变导通角θ的大小，向线路发出一系列扰动信号，采集待测线路的电压、电流信号；

4）通过公式

计算等值阻抗，式中、为每个周期的电压、电流有效值；

5）计算一系列等值阻抗的标准差s

式中为用于分析的等值阻抗个数，为第i个导通角处的等值阻抗，为所有等值阻抗的均值；

6）比较等值阻抗s与预设值N，s> N则判定此线路中存在非金属性故障，s< N则可认为线路中无非金属性故障。

进一步，步骤2）中所述的固定初始导通角θ₀为5°。

进一步，步骤2）中所述的初始导通角θ₀控制通过线路的电流在人体能感知电流范围内。

进一步，步骤3）中所述的导通角θ从初始值开始依次递增。

进一步，步骤6）中所述的N取值为100。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

所需硬成本低廉，检测方法简单，通过警示使工作人员操作更安全；

扰动信号幅值可通过导通角控制，使能量可控；

扰动信呈产生时间及特征可控，即可使系统响应具有预见性，同时也更容易被识别。