[发明专利]一种中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障定位方法

摘要

本发明公开了一种中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障定位方法，中性点经调容式消弧线圈接地系统发生单相接地故障，并且已选出故障线路，控制调容式消弧线圈的晶闸管瞬时导通，此时，系统会产生瞬时的扰动脉冲，此扰动脉冲信号会通过故障点流入大地，利用脉冲检测装置检测母线处故障线路始端的电压和电流扰动信号，再对此扰动信号进行FFT分析，得到各次谐波，再利用谐波阻抗理论计算出故障距离。本发明基于调容式消弧线圈自身，不依靠过多的外部设备，简单经济。扰动信号的幅值可控，通过控制晶闸管的导通角，使得扰动信号在不同接地电阻情况下，都能有足够的强度被检测到，并且又不至于大到影响系统的运行。

主权项

一种中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障定位方法，中性点经调容式消弧线圈接地系统发生单相接地故障，并且已选出故障线路，其特征是，控制调容式消弧线圈的晶闸管瞬时导通，此时，系统会产生瞬时的扰动脉冲，此扰动脉冲信号会通过故障点流入大地，利用脉冲检测装置检测母线处故障线路始端的电压和电流扰动信号，再对此扰动信号进行FFT分析，得到各次谐波，再利用谐波阻抗理论计算出故障距离；控制调容式消弧线圈的晶闸管瞬时导通的方法为：调容式消弧线圈工作在故障状态时，为实现线路灭弧和消除接地过电压，利用反并联晶闸管使它的若干组二次电容负荷绕组投入工作； 此时，控制反并联晶闸管瞬时导通使一组未投入运行的电容负荷绕组短时间投入电路，那么在消弧线圈一次侧电感电流会产生一扰动脉冲信号，此信号会经故障线路的故障点流行大地；对电压和电流扰动信号进行 FFT 分析的方法为：在故障线路的初始端提取扰动电压信号u(t)和电流信号i(t)，对电压信号u(t)和电流信号i(t)分别进行FFT分析，得到不同频次下的电压谐波分量U(jnω)和电流谐波分量I(jnω)，其中n为不等于0的自然数，分析过程中，舍弃幅值大小低于基波1%的谐波分量；利用得到的电压谐波分量和电流谐波分量与谐波阻抗理论计算故障距离；利用谐波阻抗理论计算故障距离时， 通过谐波阻抗理论计算靠近母线的故障线路端口到故障点的线路阻抗，然后利用线路的单位距离阻抗参数计算故障距离，具体过程如下：从线路初始端到故障点的谐波阻抗为其中，R为线路电阻与接地电阻之和，L为线路电感，在得到不同频次下的线路谐波阻抗后，对谐波阻抗的计算结果进行拟合分析，从而得到正确的线路电感值L线，再利用公式（2）计算故障距离：其中，x为故障距离，l为线路单位距离的电感值。