一种电力架空线路接地故障测距装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电力架空线路接地故障测距装置，包括信号源、切换装置、控制器，信号源用以输出高压低频交流电源信号，切换装置用以切换测距系统的内部参数，控制器设有模拟信号采集模块用以采集切换装置切换前后两个状态的电气参数。控制器根据切换前后的电气量参数计算出接地故障点距离配电站的距离。本实用新型专利技术可以快速的定位故障点大体位置，缩短线路故障查找时间，提高供电质量。

A ground fault location device for overhead power lines

【技术实现步骤摘要】
一种电力架空线路接地故障测距装置
本技术涉及电力系统中故障测距
,具体为一种电力架空线路接地故障测距装置。
技术介绍
我国6kV～35kV配电网广泛采用中性点非有效接地方式，又称小电流接地系统，其优点是发生单相接地故障时，不需要立刻断开故障线路，允许带故障运行一到两个小时。缺点是在发生单相接地故障时无法确认问题出在哪一条线路上，无法迅速找到故障点。由于这种故障引起的相电压升高对系统的绝缘性能构成很大威胁，必须迅速查出故障线路并加以排除。目前市场上已经有比较成熟的选线装置和定点设备,但是缺少相应的测距装置。目前采用将故障线路分段,爬杆挂接检测传感器，逐段排除的方法，操作过程相对复杂，故障定点效率低。由于配电网络存在多级分支，而且线路上安装有大量配电变压器，从而导致广泛用于输电线路的阻抗法、行波法等等技术在配电线路上难以应用。所以设计一种输电线路故障测距装置成为一种迫切的需求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：一种可以测量架空线路接地故障点距离配电所出线端距离的一种架空线路接地故障测距装置。本技术要解决的技术问题的技术方案是：一种电力架空线路接地故障测距装置，包括控制器，其特征在于：还包括与控制器电气连接的信号源、切换装置以及第一采样电阻、第二采样电阻，所述信号源的输出端输出高压低频交流电源信号，所述信号源输出端的两极分别为信号极和接地极，所述接地极接地，所述切换装置为继电器组成的换向电路，所述控制器与切换装置的继电器电气连接，所述第一采样电阻、第二采样电阻的一端分别与信号极电气连接，所述第一采样电阻、第二采样电阻的另一端分别与切换装置输入端的两极电气连接，所述切换装置的输出端的两极分别用以连接接地故障线路首端的故障相和任一非故障相，所述控制器通过采集切换装置切换前、后两个状态下的第一采样电阻、第二采样电阻电压值以及信号源输出的电压值为计算故障点的距离提供原始数据，所述第一采样电阻、第二采样电阻的阻值不同。更好的，所述信号源产生的高压低频交流电源信号的频率为0.5Hz～15Hz，最大输出电压为架空线路额定电压的80％～110％。更好的，所述信号源产生的高压低频交流电源信号的频率为1Hz～5Hz，最大输出电压为架空线路额定电压的85％～100％。更好的，所述第一采样电阻、第二采样电阻为精密电阻。更好的，所述控制器设有三个模拟信号采集模块，用以采集信号源输出的电压以及第一采样电阻、第二采样电阻的电压。更好的，所述控制器设有五个模拟信号采集模块，其中三个模拟信号采集模块用以采集第一采样电阻、第二采样电阻的电压以及信号源输出的电压，第四个模拟信号采集模块用以采集切换装置的输出端的一极和接地故障线路故障相连接点与信号极之间的电压，第五个模拟信号采集模块用以采集切换装置输出端的另一极和接地故障线路非故障相连接点与信号极之间的电压。更好的，还包括短接件，用以短接接地故障线路末端的故障相和非故障相，所述短接件为两端带有接线夹的导线。更好的，包括由盒体和盒盖组成的壳体、试验线，所述盒体内部设有操作面板，所述信号源、切换装置、控制器设于操作面板下部，所述操作面板上嵌设有显示器、开关以及试验线插孔，所述显示器和控制器电气连接，所述试验线插孔包括两个信号输出插孔和两个信号采集插孔，两个信号输出插孔与切换装置输出端电气连接，两个信号采集插孔与第四个和第五个模拟信号采集模块的输入端电气连接，所述试验线包括钳形接线夹，所述钳形接线夹的两个钳臂上分别引出两根导线，两根导线的端部设有插头，其中一根导线用以与信号输出插孔插接，另一个导线用以与信号采集插孔插接。应用一种电力架空线路接地故障测距装置进行接地故障点测距的方法，其特征在于：所述接地故障相的接地故障点到首端的线路电阻为前段电阻，所述接地故障相的接地故障点到末端的线路电阻为后段电阻，接地故障线路总电阻＝前段电阻+后段电阻，步骤1、在接地故障线路的首端将切换装置的输出端和接地故障线路的故障相、任一非故障相电气连接，将信号源的接地极接地，在接地故障线路的末端将接地故障线路的故障相和非故障相良好短接；步骤2、启动信号源输出高压低频交流电源信号，采集并记录切换装置切换前第一采样电阻、第二采样电阻的电压值U11、U12以及信号源输出的电压U10，之后停止信号源；步骤3、启动切换装置，然后启动信号源输出高压低频交流电源信号，采集并记录切换装置切换后第一采样电阻、第二采样电阻的电压值U21、U22以及信号源输出的电压U20，之后停止信号源，步骤4、将步骤2和步骤3中采集的电压参数转换为相量并根据基尔霍夫电压定律分别列出方程，将两个方程组成二元一次方程组，并计算出前段电阻、后段电阻以及总电阻的阻值；步骤5、根据导线电阻的阻值与导线长度成正比的原理，利用步骤4中计算出的前段电阻和总电阻，计算出接地故障点距离首端的长度占线路总长度的比值。应用一种电力架空线路接地故障测距装置进行接地故障点测距的方法，其特征在于：所述接地故障相的接地故障点到首端的线路电阻为前段电阻，所述接地故障相的接地故障点到末端的线路电阻为后段电阻，故障线路总电阻＝前段电阻+后段电阻，步骤1、在接地故障线路的首端将切换装置的输出端和接地故障线路的故障相、任一非故障相电气连接，将信号源的接地极接地，在接地故障线路的末端将接地故障线路的故障相和非故障相良好短接；步骤2、启动信号源输出高压低频交流电源信号，采集并记录切换装置切换前第一采样电阻、第二采样电阻的电压值U11、U12以及信号源输出的电压U10、切换装置的输出端的一极和接地故障线路故障相连接点与信号极之间的电压U13、切换装置的输出端的另一极和接地故障线路非故障相连接点与信号极之间的电压U14，之后停止信号源；步骤3、启动切换装置，然后启动信号源输出高压低频交流电源信号，采集并记录切换装置切换后第一采样电阻、第二采样电阻的电压U21、U22以及信号源输出的电压U20、切换装置的输出端的一极和接地故障线路故障相连接点与信号极之间的电压U23、切换装置的输出端的另一极和接地故障线路非故障相连接点与信号极之间的电压U24，之后停止信号源，步骤4、将步骤2和步骤3中采集的电压参数转换为相量并根据基尔霍夫电压定律分别列出方程，将两个方程组成二元一次方程组，并计算出前段电阻、后段电阻以及总电阻的阻值；步骤5、根据导线电阻的阻值与导线长度成正比的原理，利用步骤4中计算出的前段电阻和总电阻，计算出接地故障点距离首端的长度占线路总长度的比值。本技术的有益效果为：可以快速的定位故障点大体位置，缩短线路故障查找时间，提高供电质量。附图说明图1是本技术一种实施例的系统示意图，图2是测距时切换装置切换之前的等效电路图，图3是测距时切换装置切换之后的等效电路图，图4是本技术第二实施例的系统示意图，图5是第二实施例测距时切换装置切换之前的等效电路图，图6是第二实施例测距时切换装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力架空线路接地故障测距装置，包括控制器(400)，其特征在于：/n还包括与控制器(400)电气连接的信号源(100)、切换装置(200)以及第一采样电阻(R01)、第二采样电阻(R02)，/n所述信号源(100)的输出端输出高压低频交流电源信号，所述信号源(100)输出端的两极分别为信号极(101)和接地极(102)，所述接地极(102)接地，/n所述切换装置(200)为继电器(K01)组成的换向电路，所述控制器(400)与切换装置(200)的继电器(K01)电气连接，/n所述第一采样电阻(R01)、第二采样电阻(R02)的一端分别与信号极(101)电气连接，/n所述第一采样电阻(R01)、第二采样电阻(R02)的另一端分别与切换装置(200)输入端的两极电气连接，所述切换装置(200)的输出端的两极分别用以连接接地故障线路首端的故障相和任一非故障相，/n所述控制器(400)通过采集切换装置(200)切换前、后两个状态下的第一采样电阻(R01)、第二采样电阻(R02)电压值以及信号源(100)输出的电压值为计算故障点的距离提供原始数据，/n所述第一采样电阻(R01)、第二采样电阻(R02)的阻值不同。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电力架空线路接地故障测距装置，包括控制器(400)，其特征在于：
还包括与控制器(400)电气连接的信号源(100)、切换装置(200)以及第一采样电阻(R01)、第二采样电阻(R02)，
所述信号源(100)的输出端输出高压低频交流电源信号，所述信号源(100)输出端的两极分别为信号极(101)和接地极(102)，所述接地极(102)接地，
所述切换装置(200)为继电器(K01)组成的换向电路，所述控制器(400)与切换装置(200)的继电器(K01)电气连接，
所述第一采样电阻(R01)、第二采样电阻(R02)的一端分别与信号极(101)电气连接，
所述第一采样电阻(R01)、第二采样电阻(R02)的另一端分别与切换装置(200)输入端的两极电气连接，所述切换装置(200)的输出端的两极分别用以连接接地故障线路首端的故障相和任一非故障相，
所述控制器(400)通过采集切换装置(200)切换前、后两个状态下的第一采样电阻(R01)、第二采样电阻(R02)电压值以及信号源(100)输出的电压值为计算故障点的距离提供原始数据，
所述第一采样电阻(R01)、第二采样电阻(R02)的阻值不同。


2.根据权利要求1所述的一种电力架空线路接地故障测距装置，其特征在于：
所述信号源(100)产生的高压低频交流电源信号的频率为0.5Hz～15Hz，最大输出电压为架空线路额定电压的80％～110％。


3.根据权利要求2所述的一种电力架空线路接地故障测距装置，其特征在于：
所述信号源(100)产生的高压低频交流电源信号的频率为1Hz～5Hz，最大输出电压为架空线路额定电压的85％～100％。


4.根据权利要求1所述的一种电力架空线路接地故障测距装置，其特征在于：
所述第一采样电阻(R01)、第二采样电阻(R02)为精密电阻。

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【专利技术属性】
技术研发人员：陈宗军，李义明，李桂义，张华平，朱海生，向洪彬，岳彩儒，袁超，赵刚，
申请(专利权)人：淄博威特电气有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37