基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離系統和方法
【專利摘要】本發明涉及基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離系統和方法，包括單相斷路器、低勵磁阻抗變壓器、單相接地保護控制單元、信號發生器、分界斷路器和故障指示器，變電站母線經單相斷路器與低勵磁阻抗變壓器一次線圈連，一次線圈另一端與接地網連；信號發生器控制端與單相接地保護控制單元輸出端連，單相接地保護控制單元包括用于存儲控制指令的存儲單元和判斷發出產生二種頻率的控制指令的處理器單元，信號發生器包括根據單相接地保護控制單元的輸出端發出的控制指令產生二種頻率的處理命令的處理器單元。在兩種頻率狀態下電流和電壓比值能精確反應故障或非故障點，系統準確度提高，能實現分界斷路器就地判斷，使系統故障定位檢測方法簡單，通過故障指示器有效進行故障點定位。
【專利說明】
基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離系統和方法
技術領域
[0001]本發明涉及基于低勵磁阻抗變壓器信號注入的配電網單相接地故障定位隔離系統和方法。
【背景技術】
[0002]目前配網故障隔離技術中饋線自動化有兩種實現方式:當地控制方式和遠方控制方式。當地控制方式又叫電壓型實現方式，通過重合器來實現，饋線失電壓時開關跳開，然后依時間延時順序試合分段開關，最后確定故障區段再隔離故障并恢復非故障區供電。遠方控制方式，又叫電流型實現方式，通過負荷開關、FTU加主站系統來實現。由FTU檢測電流以判別故障，故障信息傳送到主站，由主站確定故障區段，然后由主站系統發遙控命令控制開關動作，完成故障隔離并恢復非故障區供電。對于配電網單相接地故障定位技術，目前配電網故障定位主要方法按原理可以分為:阻抗法、行波法、S注入法、“故障指示器”、故障分析法。在法國，小電阻接地系統的架空網和架空電纜混合網中，變電站中壓母線裝設分流斷路器，發生單相接地故障時，將故障相250ms瞬時接地，進行滅弧(能夠消除90%的瞬間故障)，不影響用戶用電，之后再啟動出線保護，三次重合閘(一快二慢，快速0.3-0.5S,慢速15-30S)。
[0003]電力系統是國民經濟的基礎產業，隨著經濟的發展，電力系統的規模不斷擴大，人們對供電服務、電能質量的要求越來越高。為此我國提出了建設智能電網的總體目標，智能電網由智能輸電網和智能配電網組成，十二五規劃對智能配電網提出了安全可靠、優質高效、靈活互動的三大目標，其核心內容之一是使配電網具有更高的供電可靠性，具有自愈(重構)功能，最大限度減少供電故障對用戶的影響。
[0004]據統計，電力用戶遭受的停電事故95%以上是由于配電系統原因造成的，而配電系統故障80%是單相接地故障。單相接地故障易產生電弧、過電壓，引起相間短路跳閘、設備損壞，如何使配電網單相接地故障得到有效處理，做到故障點不產生電弧，不發生間歇性持續過電壓，不發生單相接地電弧造成相間短路事故，特別是現階段配電系統分支線多、線路結構復雜，在發生故障時一般僅出線斷路器跳閘，即使在主干線上用開關分段，也只能隔離有限的幾段，并且要找出具體故障位置往往需耗費大量人力、物力和時間是，及時準確地確定接地線路和故障點，對于配電網的供電可靠性、安全性具有十分重要意義。
[0005]目前配電網運行環境復雜，在發生設備故障后給線路巡視工作帶來了難處。現在采用發生故障人工巡線的方法查找故障，每次查找和排除故障至少需要幾個小時時間。故障查找在中國雖研究較多，也有各種成型產品提供，但基本上都需人工現場查找，自動化水平不高。而且目前“三集五大”后，變電運檢中心運行人員不足，設備管理無法滿足日益增長的配電線路運行的需要。因此在配電線路運行管理上需要利用新技術來切實解決以上矛盾，利用先進的科技手段幫助運行、檢修人員迅速趕赴現場，排除故障，恢復正常供電，提高供電可靠性，同時提高工作效率。配網故障自動定位隔離及在線監測系統的應用將切實解決以上問題。目前的配電網的故障定位以及故障自動復歸技術主要的是采用單頻信號注入的方法進行，該方法檢測方法復雜，準確度低。

【發明內容】

[0006]本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離系統和方法，該系統和方法可以使準確度提高，可以實現分界斷路器的就地判斷，使系統故障定位檢測方法更加簡單，有效進行故障點定位。
[0007]本發明解決以上技術問題的技術方案是:基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離系統，包括低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置、分界斷路器和故障指示器，所述低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置包括單相斷路器、低勵磁阻抗變壓器、單相接地保護控制單元和信號發生器，單相斷路器一端與變電站母線相連，低勵磁阻抗變壓器包括三個線圈，分別為一次線圈、副二次線圈和主二次線圈，其中一次線圈一端與單相接地斷路器連接，另一端與接地網相連;副二次線圈與單相接地保護控制單元連接;主二次線圈與信號發生器相連接，所述信號發生器的控制端與單相接地保護控制單元的輸出端相連，所述分界斷路器包括第二頻率濾波電路和第二檢測電路，第二頻率濾波電路產生的濾波信號輸出至第二檢測電路，所述的信號發生器為能產生二種頻率的信號發生器，所述單相接地保護控制單元包括用于存儲控制指令的存儲單元，和在單相斷路器合閘后給信號發生器發出產生二種頻率的控制指令的處理器單元，所述信號發生器包括根據單相接地保護控制單元的輸出端發出的控制指令產生二種頻率的處理命令的處理器單元。
[0008]基于上述目的，本發明的進一步改進方案是:所述的信號發生器所產生的二種頻率為高頻信號。
[0009]基于上述目的，本發明的進一步改進方案是:所述單相接地保護控制單元包括接地選相控制單元，所述接地選相控制單元包括第一頻率濾波電路和第一檢測電路，第一頻率濾波電路產生的濾波信號輸出至第一檢測電路，所述第一頻率濾波電路為兩種頻率的濾波電路，所述接地選相控制單元還包括根據檢測輸出結果運算系統接地阻抗的運算單元和根據運算結果控制單相斷路器分閘的控制單元。
[0010]基于上述目的，本發明的進一步改進方案是:所述第二頻率濾波電路為能濾兩種頻率的濾波電路，所述分界斷路器還包括根據檢測輸出結果運算雙頻測量電流比值的運算單元，根據運算結果進行判斷并自動切除用戶界內單相接地故障的控制單元。
[0011 ]基于上述目的，本發明的進一步改進方案是:所述故障指示器還包括依次相連的第三采樣電路、第三濾波電路和第三檢測電路，所述第三濾波電路為能濾兩種頻率的濾波電路，所述故障指示器還包括根據檢測輸出結果運算雙頻測量電流比值的運算單元，根據運算結果判斷故障指示器的下一級是否存在單相接地故障的判斷單元，并啟動信號指示的指示模塊以及將判斷結果和運算結果傳輸至監控系統的的通訊模塊。
[0012]本發明解決以上技術問題的技術方案是:基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離系統，包括低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置、分界斷路器和故障指示器，所述低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置包括單相斷路器、低勵磁阻抗變壓器、單相接地保護控制單元和信號發生器，單相斷路器一端與變電站母線相連，低勵磁阻抗變壓器包括三個線圈，分別為一次線圈、副二次線圈和主二次線圈，其中一次線圈一端與單相接地斷路器連接，另一端與接地網相連;副二次線圈與單相接地保護控制單元連接;主二次線圈與信號發生器相連接，所述信號發生器的控制端與單相接地保護控制單元的輸出端相連，所述的信號發生器為能產生二種頻率的信號發生器，所述單相接地保護控制單元包括用于存儲控制指令的存儲單元，和在單相斷路器合閘后給信號發生器發出產生二種頻率的控制指令的處理器單元，所述信號發生器包括根據單相接地保護控制單元的輸出端發出的控制指令產生二種頻率的處理命令的處理器單元。
[0013]基于上述目的，本發明的進一步改進方案是:所述的信號發生器所產生的二種頻率為高頻信號。
[0014]基于上述目的，本發明的進一步改進方案是:所述單相接地保護控制單元包括接地選相控制單元，所述接地選相控制單元包括第一頻率濾波電路和第一檢測電路，第一頻率濾波電路產生的濾波信號輸出至第一檢測電路，所述第一頻率濾波電路為兩種頻率的濾波電路，所述接地選相控制單元還包括根據檢測輸出結果運算系統接地阻抗的運算單元和根據運算結果控制單相斷路器分閘的控制單元。
[0015]基于上述目的，本發明的進一步改進方案是:包括第二采樣電路、第二濾波電路和第二檢測電路，它們分別對線路的工頻和二種頻率信號進行采集、濾波和檢測，所述分界斷路器還包括根據檢測輸出結果運算雙頻測量電流比值和零序電流分量的運算單元，所述分界斷路器還包括對工頻零序電流是否大于零序保護定值、零序電流方向是否變化、根據第一注入頻率和第二注入頻率信號比差判斷是否有故障問題以及是否滿足兩個或兩個以上的條件進行判斷的判斷單元，以及根據判斷結果控制分界斷路器跳閘的控制單元。
[0016]基于上述目的，本發明的進一步改進方案是:所述故障指示器還包括依次相連的第三采樣電路、第三濾波電路和第三檢測電路，所述第三濾波電路為能濾兩種頻率的濾波電路，所述故障指示器還包括根據檢測輸出結果運算雙頻測量電流比值的運算單元，根據運算結果判斷故障指示器的下一級是否存在單相接地故障的判斷單元，并啟動信號指示的指示模塊以及將判斷結果和運算結果傳輸至監控系統的的通訊模塊。
[0017]本發明解決以上技術問題的技術方案是:基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離方法，運用單相斷路器控制低勵磁阻抗變壓器與變電站母線的連接，當發生單相接地故障時，控制相應相別單相斷路器快速合閘，強迫故障相對地等電位，利用信號發生器向低勵磁阻抗變壓器注入頻率信號，運用單相接地保護控制單元的接地選相控制單元測取低勵磁阻抗變壓器采樣線圈的電壓、電流信號實現接地故障相阻抗測量，所述接地選相控制單元還運用第一頻率濾波電路和第一檢測電路進行濾波和檢測，運用分界斷路器實現自動切除用戶界內單相接地故障，所述分界斷路器通過第二頻率濾波電路對注入頻率濾波，濾波信號通過第二檢測電路進行檢測，系統還運用故障指示器進行故障指示和通信，所述信號發生器根據單相接地保護控制單元發出的控制指令，向低勵磁阻抗變壓器注入二種頻率信號。
[0018]基于上述目的，本發明的進一步改進方案是:所述的信號發生器還向低勵磁阻抗變壓器注入兩種高頻信號。
[0019]基于上述目的，本發明的進一步改進方案是:所述第一頻率濾波電路為兩種頻率的濾波電路，所述接地選相控制單元還根據檢測輸出結果運算系統接地阻抗，根據運算結果控制單相斷路器分閘，實現單相接地故障自動復歸。
[0020]基于上述目的，本發明的進一步改進方案是:第二頻率濾波電路為能濾兩種頻率的濾波電路，兩種濾波信號通過檢測電路進行檢測，采集計算系統零序電流分量，判斷工頻零序電流是否大于零序保護定值，判斷零序電流方向是否變化，采集計算第一注入頻率信號和第二注入頻率信號值及其信號比差，根據第一注入頻率和第二注入頻率信號比差判斷是否有故障問題，如果滿足兩個或兩個以上的條件，則進行控制分界斷路器跳閘。
[0021]基于上述目的，本發明的進一步改進方案是:所述故障指示器還運用第三采樣電路、第二頻率濾波電路和第二檢測電路進行兩種頻率的米樣、濾波和檢測，計算兩種頻率ig號的電流值，根據兩種頻率電流比值，自動判別單相接地故障，并給出信號指示并通過通信模塊發送至遠方監控系統。
[0022]本發明的有益效果是:通過信號發生器產生第二種頻率，基于兩種頻率狀態下的電流比值和電壓比值可以精確的反應故障點和非故障點，使系統準確度提高，可以實現分界斷路器的就地判斷，使系統故障定位檢測方法更加簡單，通過故障指示器有效進行故障點定位。
[0023]第二種頻率為高頻信號，使增加測量精度。
[0024]采用第二種頻率進行故障自動復歸判斷，提高準確度。
[0025]所述分界斷路器運算雙頻測量電流和電壓的比值就地判斷用戶界內是否存在單相接地故障，使判斷更加準確。
[0026]所述故障指示器根據測量出的電流和電壓的比值判斷該故障指示器的下一級是否存在單相接地故障，使系統故障定位檢測方法更加簡單，以及通過通訊模塊將判斷結果和運算結果傳輸至監控系統。通過故障指示器能有效的進行故障點定位。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發明單相接地故障檢測方法電路原理圖；
[0028]圖2是本發明低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置等效電路原理圖。
[0029]圖3是本發明具體實施例基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離系統的電路原理示意圖。
【具體實施方式】
[0030]實施例1
[0031]如圖1所示，為本發明單相接地故障檢測方法電路原理圖，經低勵磁阻抗變壓器注入雙頻特征信號的單相接地故障檢測原理如下:當發生單相接地故障時，低勵磁阻抗變壓器接地裝置動作，在故障相實施并聯分流保護。通過低勵磁阻抗變壓器注入雙頻檢測信號，此時低勵磁阻抗變壓器為信號電壓源，并且檢測信號只存在于故障相。
[0032]在一種頻率作用下有:
[0033]Il=U/Xcl+U/Xc2+U/R
[0034]I2 = U/Xc2
[0035]其中U為注入信號電壓，Xe為線路容抗，R為接地電阻
[0036]改變注入信號頻率，保持注入信號電壓不變，由于容抗與頻率成反比，k為兩種頻率比值，此時:
[0037]111 = k.U/XcI+k.U/Xc2+U/R
[0038]I21=k.U/Xc2
[0039]兩種頻率測量值進行比值運算:
[0040]111/11 = (k.U/XcI+k.U/Xc2+U/R)/(U/XcI+U/Xc2+U/R)!= k[0041 ] 121/12 = (k.U/Xc2)/(U/Xc2)=k
[0042]非故障回路檢測結果同12。對于非故障檢測回路，回路阻抗呈容性，電流比值驅近于K，對于故障檢測回路，回路阻抗呈阻性加容性，電流比值小于K，注入信號頻率已知的情況下，很容易區分故障回路和故障區段。
[0043]經低勵磁阻抗變壓器注入雙頻信號的單相接地故障檢測方法一方面采用信號電壓源避免傳統電流源信號注入方法，受分布容抗分流影響，故障回路信號特征不明顯；另一方面采用雙頻信號注入方式，單相接地判定依據為兩種頻率信號檢測值的比值，不受線路性質、地理條件、故障指示器測量精度、安裝區間距離等因素影響。
[0044]基于上述技術原理，本發明的【具體實施方式】如下:
[0045]如圖3所示，低勵磁阻抗變壓器信號注入的單相接地故障定位隔離系統包括低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置、分界斷路器、分段開關、故障指示器、無線或光纖網絡和配網監控后臺。如圖2所示，低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置包括一次接地保護柜和二次控制屏。一次設備包括:單相斷路器、低勵磁阻抗變壓器、零序電流互感器、開關柜體及相關附屬配件;二次設備包括控制屏I即單相接地保護控制單元和信號發生器，單相接地保護控制單元包括單相接地選相控制單元、接地選線單元和驅動閉鎖單元。是配電網單相接地保護裝置的核心部分，實現接地選相、選線、故障相阻抗測量等功能。單相斷路器2的開關K1、K2、K3一端分別與變電站母線相連，另一端經低勵磁阻抗變壓器與接地網6連接。系統正常運行時處于分閘狀態，是一將故障相與大地強迫等電位的執行元件，且相互之間設有電氣與程序閉鎖，任何情況下只允許一相斷路器合閘。低勵磁阻抗變壓器3包括三個線圈，分別為一次線圈Wl、副二次線圈W2和主二次線圈W3，其中一次線圈Wl—端與單相斷路器2連接，另一端與接地網6相連;副二次線圈W2與單相接地保護控制單元I連接;用于信號測量;主二次線圈W3與信號發生器4相連接，用于耦合頻率信號。所述信號發生器的控制端與單相接地保護控制單元的輸出端相連，所述的信號發生器為能產生二種頻率的信號發生器，所述單相接地保護控制單元包括用于存儲控制指令的存儲單元，和當單相斷路器合閘后，經延遲給信號發生器發出產生二種頻率的控制指令的處理器單元。所述信號發生器包括根據單相接地保護控制單元的輸出端發出的控制指令產生二種頻率的處理命令的處理器單元。所述信號發生器根據單相接地保護控制指令，向系統注入二種頻率信號，用于故障定位以及故障自動復歸。所述二種頻率可以根據需要進行設定，也可以選擇二種頻率為高頻信號。本實施例的【具體實施方式】中第一種頻率可以為75Hz，第二種頻率可以為225Hz，第二種頻率信號為高頻信號。零序電流互感器5安裝在低勵磁阻抗變壓器與接地網間連線上，用于測量流過低勵磁阻抗變壓器的接地電流。配電網單相接地保護裝置的接地情況，決定了接地保護的效果，裝置要求與接地網良好連接，盡量降低接地阻抗。所述接地選相控制單元包括第一頻率濾波電路和第一檢測電路，第一頻率濾波電路產生的濾波信號輸出至第一檢測電路，所述第一頻率濾波電路為兩種頻率的濾波電路，該電路的具體實施例為采用兩種帶通濾波器并聯即可實現濾兩種頻率的濾波電路。所述接地選相控制單元還包括根據檢測輸出結果運算系統接地阻抗的運算單元和根據運算結果控制單相斷路器分閘的控制單元。所述分界斷路器包括包括第二采樣電路、第二濾波電路和第二檢測電路，它們分別對線路的工頻和二種頻率信號進行采集、濾波和檢測，所述第二頻率濾波電路為能濾兩種頻率的濾波電路，所述分界斷路器還包括根據檢測輸出結果運算雙頻測量電流比值和零序電流分量的運算單元，所述分界斷路器還包括對工頻零序電流是否大于零序保護定值、零序電流方向是否變化、根據第一注入頻率和第二注入頻率信號比差判斷是否有故障問題以及是否滿足兩個或兩個以上的條件進行判斷的判斷單元，以及根據判斷結果控制分界斷路器跳閘的控制單元。在本實施例中采用利用副值比值進行運算的方法。所述故障指示器還包括依次相連的第三采樣電路、第三濾波電路和第三檢測電路，所述第三濾波電路為能濾兩種頻率的濾波電路，第三濾波電路可以采用模擬濾波器和數字濾波器相結合的方式設計。所述故障指示器還包括根據檢測輸出結果運算雙頻測量電流比值的運算單元，根據運算結果判斷故障指示器的下一級是否存在單相接地故障的判斷單元，并啟動信號指示的指示模塊以及將判斷結果和運算結果傳輸至監控系統的的通訊模塊。
[0046]工作過程
[0047]低勵磁阻抗變壓器信號注入的單相接地故障定位隔離系統實時采集變電所母線相、線電壓、零序電壓，根據零序電壓與線電壓的模角變化判斷系統有無單相接地故障以及接地相別，當發生單相接地故障時，控制相應相別單相接地斷路器(ΚΙ、K2、K3)快速合閘，在相應相別單相斷路器合閘后，強迫故障相對地等電位，實現熄滅接地電弧，同時對人身感電提供有效保護，避免人身傷害事故發生。當接地性質為間歇性接地時，本裝置可將不穩態接地轉變為穩態金屬接地，避免間歇性過電壓的產生。
[0048]接地保護選線單元在單相接地斷路器動作前后進行錄波，根據各線路零序電流在分相斷路器合閘前后的變化，采用零序電流特征方程，確定接地故障線路。
[0049]單相斷路器合閘后，經過設定時間延時，啟動信號發生器，通過與信號發生器相連的低勵磁阻抗變壓器主二次線圈W3向系統注入特殊頻率電壓，產生接地電流，接地選相控制單元采集低勵磁阻抗變壓器副二次線圈W2反饋的電壓與電流信號，分離出其中注入的特殊頻率信號，計算系統接地阻抗變化，如接地阻抗恢復至系統正常狀態，判別接地故障消失，接地選相控制單元控制單相斷路器(Κ1、Κ2、Κ3)分閘，實現單相接地故障自動復歸。
[0050]實施例2
[0051]基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離方法，運用單相斷路器控制低勵磁阻抗變壓器與變電站母線的連接，當發生單相接地故障時，控制相應相別單相斷路器快速合閘，強迫故障相對地等電位，利用信號發生器向低勵磁阻抗變壓器注入頻率信號，運用單相接地保護控制單元的接地選相控制單元測取低勵磁阻抗變壓器采樣線圈的電壓、電流信號實現接地故障相阻抗測量，所述接地選相控制單元還運用第一頻率濾波電路和第一檢測電路進行濾波和檢測，運用分界斷路器實現自動切除用戶界內單相接地故障，所述分界斷路器通過第二頻率濾波電路對注入頻率濾波，濾波信號通過第二檢測電路進行檢測，系統還運用故障指示器進行故障指示和通信，所述信號發生器根據單相接地保護控制單元發出的控制指令，向低勵磁阻抗變壓器注入二種頻率信號。所述第二種頻率可以根據需要進行設定，也可以將兩種頻率信號都選擇為高頻信號。在本實施例中具體選取第一種頻率為75Hz，第二種頻率為225Hz，第二種頻率信號為高頻信號。所述第一頻率濾波電路為兩種頻率的濾波電路，所述接地選相控制單元還根據檢測輸出結果運算系統接地阻抗，根據運算結果控制單相斷路器分閘，實現單相接地故障自動復歸。第二頻率濾波電路為能濾兩種頻率的濾波電路，兩種濾波信號通過檢測電路進行檢測，采集計算系統零序電流分量，判斷工頻零序電流是否大于零序保護定值，判斷零序電流方向是否變化，采集計算第一注入頻率信號和第二注入頻率信號值及其信號比差，根據第一注入頻率和第二注入頻率信號比差判斷是否有故障問題，如果滿足兩個或兩個以上的條件，則進行控制分界斷路器跳閘。所述故障指示器還運用第三采樣電路、第三頻率濾波電路和第三檢測電路進行兩種頻率的采樣、濾波和檢測，計算兩種頻率信號的電流值，根據兩種頻率電流比值，自動判別單相接地故障，并給出信號指示并通過通信模塊發送至遠方監控系統。
[0052]以上所述僅是本發明的優選實施方式，并不用于限制本發明，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離系統，包括低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置、分界斷路器和故障指示器，所述低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置包括單相斷路器、低勵磁阻抗變壓器、單相接地保護控制單元和信號發生器，單相斷路器一端與變電站母線相連，低勵磁阻抗變壓器包括三個線圈，分別為一次線圈、副二次線圈和主二次線圈，其中一次線圈一端與單相接地斷路器連接，另一端與接地網相連;副二次線圈與單相接地保護控制單元連接;主二次線圈與信號發生器相連接，所述信號發生器的控制端與單相接地保護控制單元的輸出端相連，其特征在于:所述的信號發生器為能產生二種頻率的信號發生器，所述單相接地保護控制單元包括用于存儲控制指令的存儲單元，和在單相斷路器合閘后給信號發生器發出產生二種頻率的控制指令的處理器單元，所述信號發生器包括根據單相接地保護控制單元的輸出端發出的控制指令產生二種頻率的處理命令的處理器單元。2.根據權利要求1所述的基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離系統，其特征在于:所述的信號發生器所產生的二種頻率為高頻信號。3.根據權利要求1所述的基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離系統，其特征在于:所述單相接地保護控制單元包括接地選相控制單元，所述接地選相控制單元包括第一頻率濾波電路和第一檢測電路，第一頻率濾波電路產生的濾波信號輸出至第一檢測電路，所述第一頻率濾波電路為兩種頻率的濾波電路，所述接地選相控制單元還包括根據檢測輸出結果運算系統接地阻抗的運算單元和根據運算結果控制單相斷路器分閘的控制單J L ο4.根據權利要求1至3中任意一項權利要求所述基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離系統，其特征在于:包括第二采樣電路、第二濾波電路和第二檢測電路，它們分別對線路的工頻和二種頻率信號進行采集、濾波和檢測，所述分界斷路器還包括根據檢測輸出結果運算雙頻測量電流比值和零序電流分量的運算單元，所述分界斷路器還包括對工頻零序電流是否大于零序保護定值、零序電流方向是否變化、根據第一注入頻率和第二注入頻率信號比差判斷是否有故障問題以及是否滿足兩個或兩個以上的條件進行判斷的判斷單元，以及根據判斷結果控制分界斷路器跳閘的控制單元。5.根據權利要求4所述的基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離系統，其特征在于:所述故障指示器還包括依次相連的第三采樣電路、第三濾波電路和第三檢測電路，所述第三濾波電路為能濾兩種頻率的濾波電路，所述故障指示器還包括根據檢測輸出結果運算雙頻測量電流比值的運算單元，根據運算結果判斷故障指示器的下一級是否存在單相接地故障的判斷單元，并啟動信號指示的指示模塊以及將判斷結果和運算結果傳輸至監控系統的的通訊模塊。6.基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離方法，運用單相斷路器控制低勵磁阻抗變壓器與變電站母線的連接，當發生單相接地故障時，控制相應相別單相斷路器快速合閘，強迫故障相對地等電位，利用信號發生器向低勵磁阻抗變壓器注入頻率信號，運用單相接地保護控制單元的接地選相控制單元測取低勵磁阻抗變壓器采樣線圈的電壓、電流信號實現接地故障相阻抗測量，所述接地選相控制單元還運用第一頻率濾波電路和第一檢測電路進行濾波和檢測，運用分界斷路器實現自動切除用戶界內單相接地故障，所述分界斷路器通過第二頻率濾波電路對注入頻率濾波，濾波信號通過第二檢測電路進行檢測，系統還運用故障指示器進行故障指示和通信，其特征在于:所述信號發生器根據單相接地保護控制單元發出的控制指令，向低勵磁阻抗變壓器注入二種頻率信號。7.根據權利要求6所述的基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離方法，其特征在于:所述的信號發生器還向低勵磁阻抗變壓器注入兩種高頻信號。8.根據權利要求6所述的基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離方法，其特征在于:所述第一頻率濾波電路為兩種頻率的濾波電路，所述接地選相控制單元還根據檢測輸出結果運算系統接地阻抗，根據運算結果控制單相斷路器分閘，實現單相接地故障自動復歸。9.根據權利要求6至8中任意一項權利要求所述的基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離方法，其特征在于:第二頻率濾波電路為能濾兩種頻率的濾波電路，兩種濾波信號通過檢測電路進行檢測，采集計算系統零序電流分量，判斷工頻零序電流是否大于零序保護定值，判斷零序電流方向是否變化，采集計算第一注入頻率信號和第二注入頻率信號值及其信號比差，根據第一注入頻率和第二注入頻率信號比差判斷是否有故障問題，如果滿足兩個或兩個以上的條件，則進行控制分界斷路器跳閘。10.根據權利要求9所述的基于低勵磁阻抗變壓器單相接地故障定位隔離方法，其特征在于:所述故障指示器還運用第三采樣電路、第三頻率濾波電路和第三檢測電路進行兩種頻率的采樣、濾波和檢測，計算兩種頻率信號的電流值，根據兩種頻率電流比值，自動判別單相接地故障，并給出信號指示并通過通信模塊發送至遠方監控系統。
【文檔編號】H02H7/26GK106026053SQ201610621039
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月2日
【發明人】黃鋼, 董超, 楊雪飛, 劉偉明
【申請人】遼寧拓新電力電子有限公司