配电网单相接地故障定位S信号法的研究

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1、第26卷第3期电力科学与工程V0L26．No．3142010年3月ElectricPowerScienceandEngineeringMar．，2010配电网单相接地故障定位S信号法的研究王昭杨，戚宇林(华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003)摘要：介绍了信号源的硬件结构和软件设计，分析了脉冲宽度(PWM)调制控制技术在该装置中的应用；高频的PWM信号激励逆变电源中2个开关管，输出端通过滤波得到具有很高稳定性的注入信号，产生频率恒定、电压可调的交流信号，使得信号探测器很容易探测到该信号。该信号源装置降低

2、了高阻接地探测的难度，使故障定位的精度和可靠性都得到大幅提高。该方法可以地面检测，便于现场人员操作，显著缩短定位时间，提高定位效率，并通过实验验证了其有效性。关键词：交流故障定位；S信号注入法；PWM信号；C8051F310单片机中图分类号：TM726；TM862文献标识码：A提出6OHz交流定位方法，以期减少停电时间，0引言协助工作人员快速准确地找到故障点。随着经济的发展，社会对电力的依赖越来越1交流故障定位原理强，电网断电对社会生活造成的影响愈来愈大，经济损失难以估计。因此，快速准确定位故障，低频交流故障定位法_

3、l。是向故障相注入对电力系统的经济性、安全性和可靠性非常重要。60Hz的交流信号，电流为150mA，然后手持信配电网是电网中结构最复杂，分布面积最庞号检测器沿故障线路进行地面巡测j，当测得线大的部分，故障频繁，尤其是单相接地故障，发路有电流时，说明故障点在测量点的下游，若无生概率最大，因此研究配电网接地故障定位问题电流，说明故障点在测量点的上游。在故障点前很有必要。后检测器的指示有明显的大幅度变化，根据指示器欧洲一些地区的故障定位技术主要是利用馈的明显变化判断故障点所在。交流信号源是专用电线自动化装置确定故障区段，然

4、后由人工巡线来源，频率60Hz，既能与50Hz工频区分开来，又找到故障点。即在线路上安装有自动分段开关和尽量减少了分布电容的影响，输出电压0～5000V检测装置，故障后利用自动分段开关的相互配合，可调，注人电流要在100～200mA之间，不能太确定故障区段并将故障区段隔离。但是这种方法小或太大。电流太小探测器不容易检测；电流太只能确定故障区段，并不能确定故障位置，而且大，信号源的功率就大，所以体积也大。这样即由于馈线自动化投资大、维护复杂，限制了其应使接地电阻高达50kn，注入电流：nnn用，在我国没有得到广泛应用。

5、，：=100mA国内主要采用人工巡线的方法查找故障点，50×10对于装有分段开关的线路采用依次拉开分段线路这个电流强度足够高阻接地时检测器做出有刀闸的方法确定故障段，然后在故障段内用人工效判别。为了描述故障所在位置，做一些相应的巡线的方法查找故障点。无论是人工直接巡线，定义，如图1所示。还是先确定故障段再人工巡线的方法都消耗大量定义：故障分支，网络中发生故障的两结点人力物力，延长了停电时间，造成经济损失。之问的线路。如图1中的34。针对配电网分支多、结构复杂的特点，文章定义：故障路径，从交流信号源到故障分支收稿日期：

6、2009—11—24。作者简介：王昭杨(1983一)，男，硕士研究生，研究方向为通信与信息系统，E-mail：wzy66@126．corn。第3期王昭杨，等配电网单相接地故障定位S信号法的研究15的电流路线。如图l中的0123。Hz的交流信号再经B，升压，最大可达到5000定义：故障回路，从交流信号源到故障点的V，这是低频交流定位法的交流信号源。电流路线。如图1中的0123f。IGBT的驱动电路采用EXB841，该驱动器运如图1，注入电流通过路径0123f流人大地，行稳定，体积小，触发可靠，其电原理图和引脚并由大地返

7、回电源点。电流从0点注入，在节点图如图3和图4所示。其中14，l5脚是触发输1处，分别对15和12支路进行电流测量，结果入，触发电流要达到10mA才能可靠触发；l，3是支路15的电流为较小，只是电容电流；支路脚是输出端，1脚接源极，3脚接漏极，导线要双12的电流较大，是故障电流，由此可以判断支绞线；9脚是地，20脚是电源，该电源电压须是路12是故障回路的一员。继续向前巡测，支路20V，这里采用DC—DC模块将DC5V变到23也是故障回路的一员，到节点3进行检测，DC20V。支路34电流较大，支路37电流较小，说明故障

8、直流270V点在34分支或在下游。检测到4点，支路34的电流较小，说明支路34为故障分支。到此，0123为故障路径，故障点必在故障分支34的某一点上。经过以上几步，完成了故障路径和故障分支的检测任务。图1故障位置描述图Fig．1Faultlocationmap图2交流信号源主回路Fig．2MaincircuitofACsignalsource2