[发明专利]电力架空线路故障双频信号检测定位方法及其专用定位仪

说明书

技术领域

本发明涉及电力线路故障定位技术领域，尤其涉及一种电力架空线路故障双频信号检测定位方法及其专用定位仪。

背景技术

目前,小电流接地系统（6KV、10KV、35KV）中性点不接地或经消弧线圈接地，当发生单相接地故障时，虽可允许继续运行1—2小时，但对非故障相线的绝缘造成极大危害，甚至可能继而导致相间短路故障，对电网的安全稳定运行构成极大威胁！然而，对单相接地故障的检测又非常困难！因此，如何对单相接地故障进行检测，并在第一时间对故障点进行定位，成为亟待解决的技术难题。国内外对单相接地故障检测技术一直在不断研究探讨。我国自上世纪80年代初以来，经过不断研究探索，相继推出了不同的检测方法与产品。目前主要有以下几种类型：1）利用接地故障发生后线路中电气参数的变化量作为诊断的判据：零序电流法、五次谐波分量法、首半波法等是利用故障前后稳态分量或暂态分量的变化作为判断依据。在算法上采用了小波理论、模糊理论及模式识别等方法。用以上方法做成的故障指示器和接地选线装置曾大量推广。但是，由于线路自身的电气参数变化量微弱，并且受线路中各次谐波的干扰以及线路分布电容的影响等使装置的动作准确率受到很大影响，现有的故障指示器和接地选线装置在实际应用中很多都不起作用、形同虚设。2）信号注入法的应用：为了克服线路自身电气参数变化量微弱而且不稳定的缺点，研究人员提出了“信号注入法”，就是当接地故障发生后，通过站内PT向故障相线注入一个特殊频率的信号电流，然后利用探测器或故障指示器检测“注入信号”，以信号的有无和大小作为故障的判据。由于线路分布电容的影响和线路中谐波的影响，该方法只能应用在金属性接地或过度电阻很小的接地故障检测中，无法检测高阻接地故障，使其应用范围受到极大限制。3）信号注入法的改进情况：为了克服分布电容的影响，研究人员提出了不同的改进方案，大都是在线路停电后在开关外侧向线路注入单一频率信号，并且降低注入信号的频率。一是将频率降低至60HZ，通过比较信号电流的大小判断故障线路和故障点，但降低后仍然保证不了长分支线路情况下出现的误判断；二是将频率降低至几个HZ，接近直流状态，并且提高信号电压。由于频率太低，电磁感应弱，探测器只能用接触方式检测，操作很不方便，且存在较大安全隐患。

发明内容

本发明的目的是旨在提供一种电力架空线路故障双频信号检测定位方法，该方法向故障相线注入双频信号电流，然后用双频信号探测器检测信号电流，以两个信号电流的比值不同作为故障线路和非故障线路的判据，不仅适用于接地故障的快速、准确检测定位，并且可以用于检测短路故障，实现接地、短路故障检测二合一。

本发明的另一个目的在于提供一种用于所述电力架空线路故障双频信号检测定位方法的专用定位仪。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种电力架空线路故障双频信号检测定位方法，包括以下步骤：

1）切断故障线路电源、出线开关解除备用，并对开关外侧故障线路上检测确认无电压存在；

2）在开关外侧接入双频信号源，向故障线路注入双频信号电流；

3）用双频信号探测器首先在各分支与干线接点附近对干线和分支线进行信号电流检测，以两个信号电流的比值作为故障线路和非故障线路的判据，确定故障线路；

4）移动检测位置，用双频信号探测器在故障线路上进行信号电流检测，以两个信号电流的比值作为故障段和非故障段的判据，确定故障点位置。

进一步的，所述步骤2）中，注入双频信号电流的频率选择范围为50～

400HZ。

进一步的，所述步骤3）和4）中，双频信号探测器进行检测时与被测线路

之间的距离为6～8m。

进一步的，所述步骤3）和4）中，双频信号探测器进行接地故障检测时，

其感应环所在平面与被测导线平行，用于检测接地故障。

进一步的，所述步骤3）和4）中，所述双频信号探测器进行短路检测时，其感应环套在被测导线上，用于检测短路故障。

一种实施上述电力架空线路故障双频信号检测定位方法的专用定位仪：包括双频信号源和双频信号探测器，所述双频信号源包括依次连接的双频信号发生器、功率放大器和升压变压器，所述双频信号发生器、功率放大器与电源连接，所述升压变压器连接有信号注入端子和接地端子；所述双频信号探测器包括传感器、与所述传感器连接的有源带通滤波器、运算放大器和蓝牙模块、以及与所述蓝牙模块无线连接的信号处理器；所述信号处理器包括依次连接的数据接收模块、数据滤波模块、数据处理模块、图形显示模块和数据显示模块。