本發明涉及電力系統輸變電技術領域，特別涉及一種小電流接地故障選線系統。

背景技術：

小接地電流系統發生單相接地故障時，電力系統允許繼續運行一段時間。但是小電流接地故障選線系統必須發出報警信號，選出故障線路，由運行值班人員做出相應處理，最后對故障線路進行停電檢修。小電流接地故障選線系統判斷出是否發生單相接地故障很容易實現。但是，由于小接地電流系統發生單相接地故障時的容性電流較小，判斷出哪一條線路發生故障就很困難。至今國內外還沒有十分有效的辦法解決。

專利cn93111309.1提出了一種外加交流信號的小電流接地故障選線系統。即：從電力系統母線上電壓互感器tv的二次側加入一個介于兩個諧波之間的正弦交流信號。由于tv的中性點接地，這樣，外加的正弦交流信號在tv的接地點和單相短路接地點之間形成電流回路，然后用探測儀檢測該正弦交流信號的流向，從而檢測出故障線路。為了躲避電力系統工頻信號和各種諧波信號的干擾，外加正弦信號的工作頻率選擇電力系統兩個諧波之間的頻率，以便探測儀能夠區分外加工作信號與諧波信號。由于工作頻率與諧波頻率很接近，探測儀要濾除諧波信號，提取外加工作信號，就十分困難。這些都影響到系統的探測效果。

專利cn100401079c提出了一種外加脈沖信號的方法。提高小電流接地故障選線的靈敏度。該專利提出外加脈沖信號的特征是：脈沖信號的脈沖寬度小于5毫秒；脈沖周期大于20毫秒；脈沖寬度和脈沖周期可手動調節和自動調節。或者信號發生器按一定的時間間隔發出n種不同周期的脈沖信號,其中n≥2。盡管在一定的時間間隔有n種不同周期，在其某種周期脈沖時間段內畢竟還是周期脈沖。電力系統中的非周期性質的干擾，比較容易消除。電力系統周期性干擾信號一般比較大，不容易消除。因此，工作信號是周期性質的，很容易受到干擾，工作信號不容易提取出來。

技術實現要素：

本發明為了解決上述問題，提供一種外加已知非周期脈沖信號，以便探測儀更容易提取工作信號，靈敏度高的小電流接地故障選線系統。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明小電流接地故障選線系統由信號發生器和信號探測儀兩部分組成。

本發明的有益效果為：工作信號是已知特征的非周期性質的信號，受到電力系統非周期干擾時，比較容易把工作信號提取出來。如果工作信號是已知特征的非周期性質的信號，受到電力系統周期干擾時，也容易把工作信號提取出來。信號發生器通過tv二次側向故障相發送一種已知非周期脈沖信號，可提高小電流接地故障選線系統檢測靈敏度。

附圖說明

圖1示出信號發生器的三個輸出端分別與母線上電壓互感器tv二次側a、b、c相的連接方式。

圖2表示信號發生器發出脈沖信號的波形。

其中，1.信號發生器。

具體實施方式：

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。

本發明小電流接地故障選線系統由信號發生器和信號探測儀兩部分組成。

圖1示出信號發生器的三個輸出端分別與母線上電壓互感器tv二次側a、b、c相的連接方式。小電流接地故障選線系統測量tv二次側a、b、c三相電壓的大小，當某一相電壓下降，另兩相電壓升高時，判別電力系統發生單相接地故障，并且電壓下降的相別為故障相別。

當小電流接地故障選線系統檢測到發生單相接地故障時，信號發生器通過tv二次側向故障相發送一種圖2所示的已知非周期脈沖信號。圖2所示的已知非周期脈沖信號的脈沖寬度時間都是相同的，都是t1。已知非周期脈沖信號的兩個脈沖之間的時間距離用t2表示，至少從脈沖序列中任意取m(m＞10)個脈沖，其任意兩個脈沖之間的t2都不相同。

由于電壓互感器tv對脈沖信號的傳變是利用了電感的暫態過程，不同脈沖寬度t1的脈沖信號在不同的電力系統中的傳變效果是不一樣的。針對不同的電力系統，調整脈沖信號的脈沖寬度t1，可以使脈沖信號的傳變效果和故障選線系統的整體靈敏度達到最佳。

研究表明，如果信號發生器發出脈沖信號，并且脈沖信號的寬度t1較窄，則在同等功率條件下，信號的幅值就可大大加大。信號探測儀檢測的是外加信號的電流幅值，外加的脈沖信號寬度較小但幅值很大，可大大提高故障選線系統的靈敏度。

tv的中性點接地，外加的脈沖信號在tv的接地點和單相短路接地點之間形成電流回路，脈沖信號的流向如圖1中虛線所示，故障線路的脈沖電流較大。非故障線路有脈沖泄漏電流，電流比較小。比較所有線路的脈沖電流大小，脈沖電流最大者為故障線路。

圖1表示信號探測儀從輸電線路的零序ta接收脈沖信號的一種方式。各條線路的零序電流互感器ta的輸出接至信號探測儀的輸入端sxn(n＝1,2,…n)。一種信號探測儀數據采集單元，對信號探測儀的輸入端sxn(n＝1,2,…n)的所有信號進行實時采集，采集的數據送處理器；處理器計算、處理采集的數據；信號探測儀濾除工頻分量、各次諧波分量和各種干擾信號，提取各條線路已知非周期工作脈沖信號。比較各條線路已知非周期工作脈沖信號大小，脈沖信號最大者，為故障線路。信號探測儀發出故障線路判斷結果。

電力系統中的干擾信號，主要是各種高次諧波，要把一種與諧波頻率很接近，又與諧波具有相同特征的正弦交變電流信號檢測出來是十分困難的。要把諧波正弦交流信號和脈沖信號分辨出來就容易多了。采用脈沖信號作為外加工作信號，能夠提高信號探測儀的檢測靈敏度。

電力系統中的非周期性質的干擾，比較容易消除。電力系統周期性干擾信號一般比較大，不容易消除。因此，工作信號是周期性質的，很容易受到干擾，工作信號不容易提取出來。如果工作信號是已知特征的非周期性質的信號，受到電力系統非周期干擾時，比較容易把工作信號提取出來。如果工作信號是已知特征的非周期性質的信號，受到電力系統周期干擾時，也容易把工作信號提取出來。可見，本發明信號發生器通過tv二次側向故障相發送一種已知非周期脈沖信號，可提高小電流接地故障選線系統檢測靈敏度。

本發明的一種小電流接地故障選線方法，完全可以實現，有廣闊應用前景。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種小電流接地故障選線系統。它由信號發生器和信號探測儀兩部分組成；當小電流接地故障選線系統檢測到發生單相接地故障時，信號發生器通過TV二次側向故障相發送一種已知非周期脈沖信號；各條線路的零序電流互感器TA的輸出接至信號探測儀的輸入端；信號探測儀濾除各種干擾信號，提取各條線路已知非周期工作脈沖信號；比較各條線路已知非周期工作脈沖信號大小，脈沖信號最大者，為故障線路。

技術研發人員：馮忠奎;王輝;周剛;劉泊辰;徐天錫;劉剛;劉廣;張衛東;王毅;崔炎;孟慶剛;周寶鳳;張學絹;高原;馬力遠;昝浩;張海強
受保護的技術使用者：國網山東省電力公司淄博供電公司;國家電網公司
技術研發日：2017.03.13
技術公布日：2017.09.05