智能电网架空线路故障定位范例.ppt

智能电网;引言：;针对目前架空线路故障检测准确性低和借助GSM 通信网络传输线路故障信息成本高的现状，介绍了以工控机为核心的架空线路故障在线检测与分段定位系统。将软件与硬件结合、电流变化率与零电流检测方法并用，提高了线路短路故障检测的准确性; 将相电压信号与5 次谐波电流信号相融合，提高了接地故障检测线路的准确性; 采用Zigbee 无线传输芯片制成独立的信号传输系统，既降低了系统的运行成本，又保证了信号的可靠传输。以组态王6. 51 软件为开发平台，设计出了具有多种功能的监控程序和显示画面。;2 系统基本组成;发生故障时，可进行声音报警，并显示、保存或打印故障类型和故障点位置，为排查线路故障和分析故障原因提供依据。同时变电站工控机还将故障信息送给收发器，通过GPRS 网络发送给线路维护人员的手机上，通知维护人员进行线路检修。这样???少占通信网络资源，节省运行费用，又可实现快速查找故障，及时对线路的维护，减少停电时间，提高供电系统的可靠性。;并且根据需要，变电站的工控机还可通过网线与生产调度系统的监控主机进行联网，可随时显示、打印和存储检测数据，使生产调度人员及时了解线路的运行情况。另外，该系统还具有对信号传输的自检功能。即通过软件编程，工控机以应答方式对各个点进行定期巡检，以便及时了解各个装置的工作情况，以便发现问题及时处理，保证系统信号传输的可靠工作。;3 故障检测; t0 ～ t1为保护装置动作时间; t2 ～ t3为重合闸装置动作时间。线路正常时，工作电流在Ig附近变化，一般不超过最大电流Imax。如果在t0时刻发生短路故障，线路电流立刻由工作电流Ig陡升到短路电流IS，经过t0到t1后，速断保护装置动作，电流在t1刻降为0，切断短路电流。通常变电站出线端还装设有重合闸装置，则经过t2到t3后重合闸动作。若为瞬间短路故障，重合闸时故障消失，电流恢复为Ig，重合闸成功; 若为非瞬间短路故障，在t2瞬间短路电流未消除，经t2到t3后电流又降为0，重合闸失败。; 通常负荷增加时电流的变化率明显小于短路故障时的电流变换率，因此，可根据电流变化率区分短路与负荷增加情况。但为了可靠起见，利用零电流信号判别短路故障，即在检测到较大的电流变换率后，延时1 s 左右再检测线路电流信号，如果线路电流为零，则认为是短路故障; 如果线路电路不为零，则认为是线路负荷增大引起的电流变化，或虽然线路发生了瞬间短路，但保护装置重合闸成功，则不作为短路故障处理。;2) 接地故障检测：原理目前现有单相接地故障的检测方法主要包括零序电流法、电容电流法、首半波法、五次谐波法和信号注入法等。当线路的某一相发生接地时，则该相电压降低，使三相电压不对称，通常配电网的负荷中都有感性负载，线路电流产生畸变，产生大量的高次谐波电流，即出现3，5，7，…谐波。但由于6 ～ 66 kV 配电网属于中性点非有效接地系统，所以三次谐波电流无法通过，而其他的谐波分量占的比例很小，因此接地时五次谐波最为明显。为此，采用五次谐波电流法，即通过检测线路电流，提取五次谐波分量，根据五次谐波电流的大小判断出接地故障，其检测电路，如图3 所示。; 首先经特殊的开口式电流互感器对线路电流进行检测，经选频电路将五次谐波分量分离出来，再经整流电路变为直流电压信号，最后经比较电路输出。由于线路中非线性负载的存在，线路正常时也可能存在一定的高次谐波电流，这里采用比较输出。根据正常时五次谐波电流的预测值确定比较器的基准值，当五次谐波电流大于或等于比较器的基准值时，输出为高电位，则判定为接地故障; 否则，输出为低电位，判定为非接地。另外，为进一步提高接地故障检测的可靠性，还对电路相电压进行检测，并作为判定接地故障的必要条件之一，当线路电压降低为正常时的80 %，同时五次谐波电流检测电路输出为高电位，此时才判定为接地故障，其他情况为非接地故障。;4 监控主机软件开发;工程管理器：用于新工程的创建和已有工程的管理，对已有工程进行有哪些信誉好的足球投注网站、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。 工程浏览器：是一个工程开发设计工具，用于创建监控画面、监控的设备及相关变量、动画链接、命令语言以及设定运行系统配置等的系统组态工具。 运行系统：相当于工程运行界面，从采集设备中获得通讯数据，并依据工程浏览器的动画设计显示动态画面，实现人与控制设备的交互操作。;2) 软件功能及其实现 ：本软件包含通信功能、故障显示功能、数据库功能、短信发送功能等几大模块。除了通信功能之外，其他功能都有各自的独立界面，可通过主界面自由切换。其中，前3 个为故障显示画面，其余4 个分别为历史报警画面、数据库显示画面、短信发送画面和退出按钮。画面主页包含7 个转换界面，如图4 所示。; ① 通信功能: 当线路出现接地、短路等故障状态时