配电网实时数据采集和故障定位系统及其工作方法

     配电网的故障定位，主要是架空线路单相接地的故障定位及相间短路的故障定位。中压配电线路的电压等级主要为10KV，多数为变压器中性点不接地或通过消弧线圈接地，此类架空线路易出故障，且90%以上是单相接地故障，原因在于这种线路单相接地电流(电容电流)极小，与线路正常运行中不平衡电流很难区别。常见的配电网故障监测的采样设备多为按变压器方式采用以铁芯为导磁体进行电流采样，由于铁芯固有的小信号区段的非线性特性，因而无法做到对单相接地故障的精确测量，无法满足单相接地故障电流高精度测量的要求。目前常见的架空线路智能故障指示器的工作原理大致可分成两大类一类是采用半波法原理，即假设接地故障发生在相电压接近峰值的瞬间，接地后第一个半波电容电流突变最大，超过设定的门槛值的面板型故障指示器发出指示信号，以此判定故障区段。

     但这种方法存在原理上的缺陷，因为实际接地故障并不一定会发生在相电压接近峰值的瞬间，导致基于半波法原理的故障定位准确率不高；另一类是采用信号注入法原理，该方法是在变电站每段母线上装设一台高压信号源装置，在发生接地故障时，利用变电站母线的开口三角形电压变化作为起动信号，合上高压接触器，将一个高频信号送至线路上，在故障线路的接地点构成回路，点亮这一故障线路区段的故障指示器，判断故障区段。这种方法在遇到高阻抗接地时(据统计，约50%以上的单相接地故障是高阻抗接地)因信号很弱，很难准确检测和识别故障点，在遇到弧光接地时因谐波丰富，而且是断续接地，同样很难判断何处发生接地故障。另外，现有设备所用的方法一般都只能测量一条线路(相)某一特定点的故障电流，并不能根据其他相以及其他点位的电流相应变化来进行综合分析判断，因而在线路电流遇到较大扰动时(如大型电机或变压器投运时扰动瞬间)，线路冲击电流和单相接地故障电流很难区分。还有，目前同类设备功能比较单一，有的只能进行故障定位，有的只能进行运行状态(电流、温度)监测，没有实现功能的集成。