[发明专利]一种基于相电压变化信息的10kV配电线路单相断线故障方向检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于相电压变化信息的10kV配电线路单相断线故障方向检测方法及装置，该方法利用配电线路上已安装的FTU、故障指示器或者配变监测终端等配网终端平台，实时记录线路检测点处相电压的幅值和相对相位，进一步对相邻两个时刻下检测点的数据进行比较和计算，判定其计算值是否满足本专利提出的判据区间，从而确定断线点位于检测点的上游或者下游。本发明是对现有配电系统接地故障检测手段的补充，配合多检测点之间的互相通讯可以实现故障的精确定位，其实现过程利用现有的故障检测平台，成本低、适用面广，实用性强。

技术领域

本发明属于配电网继电保护技术领域。特别涉及一种基于相电压变化信息的10kV配电线路单相断线故障方向检测方法。

背景技术

随着绝缘导线的应用，配网的断线故障呈现多发趋势。但是现有的断线故障检测手段有限，难以实现故障的及时诊断，故障线路难以及时切除，造成一定的火灾风险。

单相断线故障发生后，当断口处两侧导线均坠地，其电压稳态特征与其发生单相接地故障时类似，因此传统的小电流接地故障诊断方法在此也可适用，而断口处仅有一侧接地或者不接地时，由于坠地点处受当地土壤电阻率等特征的影响，过渡电阻的数值跨度从零到数十千欧均有可能，因此故障电流往往相当微弱，以电流保护为主的继电保护装置拒动的情况时有发生。

中性点运行方式、断线位置、负载阻抗的分布等系统条件改变，故障的电气量特征也有所区别。现有的单相断线诊断手段，有的需要依赖负荷监测仪等附加设备，有的仅能诊断出断口处不接地故障，尚且没有一种方法能及时可靠的诊断出单相断线故障的所有类型。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一方面的目的是提供一种基于相电压变化信息的10kV配电线路单相断线故障方向检测方法。用于克服现有的配电保护装置对于单相断线故障诊断难的问题。

本发明的第一方面的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于相电压变化信息的10kV配电线路单相断线故障方向检测方法，包括步骤如下：

步骤S1：首先定义相邻两个时刻t₁、t₂，获取在此相邻两个时刻下配电线路在检测点处的相电压相位信息；

步骤S2：将所获得的检测点处相电压相位信息，计算在任一时刻下的三相电压相位关系，θ_AB、θ_BC和θ_CA代表分别代表两相电压之间的夹角；

步骤S3：计算得到检测点在t₁、t₂两时刻下相电压相角变化量：

步骤S4：计算检测点每一时刻下θ_AB、θ_BC和θ_CA的值，若某一时刻数据符合判据1，则认为此时刻为t₂时刻，进一步地，将t₂时刻下与前一时刻t₁下进行θ_tX的比较计算，若其满足判据2，则认为该配电线路X相发生单相断线故障，且故障点位置位于检测点上游，若均不满足检测判据2，则认为该检测点上游在t₁、t₂时间段内无单相断线故障发生。

进一步，所述步骤S1具体包括：