降低频率的S注入法信号发生器在故障检测中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第24卷第1期电力科学与工程Vo1．24．No．1342008年1月ElectricPowerScienceandEngineeringJan．，2008降低频率的S注入法信号发生器在故障检测中的应用朱艳伟，戚宇林，但扬清(1．华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003；2．煤炭科学研究总院抚顺分院，辽宁沈阳110015)摘要：介绍一种降低频率的S注入法信号发生装置。鉴于对地电容是高阻接地时影响S注入法探测成功与否的关键因素，从理论和实际两方面都证明了降低注入信号频率可以增大对地容抗

2、值，从而减少对地电容的分流，实现了增加故障相流入电流的目的，提高了故障定位的精度和可靠性，有效地解决小电流接地系统中的单相接地故障定位高阻接地问题。该装置已经过大量实验，可广泛应用于配电网单相接地故障检测。关键词：对地电容；S注入法；信号发生器；降低频率；C8051F310中图分类号：TM726I3文献标识码：A故障相为A相，并向A相线路注入信号电流。此0引言电流仅沿A相线路流动并经接地点入地。利用一种只反映注入信号而不反映工频及其谐波成分的信在6kV至35kV的小电流接地系统中，单相号电流探测器，对注入电流进行寻踪，就可实现单接地是发生几

3、率较高的一种故障，如果不能及时检相接地故障选线与接地点定位。测出故障，可能会导致两点甚至多点的接地短路。￡1￡2￡所以必须尽快检测出故障线路和故障点。绝大部分的小电流接地系统仅装有两相CT。由山东大学电A力学院桑在中教授提出的基于S注入法的选线定位BC原理，圆满地解决了两相CT出线的小电流接地系统单相接地选线。”本文针对使用S注入法高阻接地时测距的困难，提出了一种基于改进的S注入法的方法。鉴于对地电容的存在是影响S注入法成功的关键冈素，所以提出降低注入信号的频率，从而增大对地容图1TY-01型工作原理抗，降低其分流的能力，提高探测的准确度。

4、它能够有效地解决小电流接地系统中的单相接地故障定2对地电容对S注入法的影响位高阻接地问题。当发生金属性接地故障时，该方法比较成功；1S注入法的测距的基本原理但是当发生高阻接地时，由于对地电容的影响，信号探测器很难探测到信号，可以从注入信号的通路以TY一0l型通用小电流接地系统相接地选来观察，如图2所示。线与定位保护装置为例，S注入法的原理如图l所图中C为对地分布电容，尺为接地电阻，Zc为示。以A相短路为例，根据相电压的变化判断出电容阻抗，，为注入信号的电流，厶为流入故障相电收稿日期：2007．07．18．作者简介：朱艳伟(1983一)，女，

5、华北电力大学电气与电子工程学院电了与通信工程系硕士研究生维普资讯http://www.cqvip.com第1期朱艳伟，等降低频率的S注入法信号发生器在故障检测中的应用35Dj=~／—DxD—x2D=I．26D。D=Im时，D_i=1．26m；D=2m时，D_i=2．52m，则计算得到C。的一组值如表1。表1LJ型导线水平分布时cl值图2注入信号通路简单示意图流。如图2所示，当发生金属性接地故障时，远远小于，厶几乎等于，，所以探测很成功；但是当发生高阻接地时，设导线分布长度为，，对地电容C=IC。厶惫I(1)3．2．2不同频率下对地容抗值比较

6、过渡电阻值和对分布电容阻抗几乎为同一等级，此假设导线分布长度为40km，对地电容C=时对地电容会产生分流，那么注入的信号一部分要40xC。，当别为220Hz，60Hz，50Hz时对地经过电容流向大地，这样流过接地相的电流值必然容抗值如表2所示。根据计算公式(3)可得到以减小，给信号的探测增加了难度。下一组数据。为了减小分布电容的影响，从公式(1)可以表2不同频率下对地容抗值看出，大时，则通过过渡电阻的电流厶增大。可见，如果可以增大对地容抗，则可以减小对地电容的分流，而，(2)电容容抗为1==，(3)所以增大就可以增大电容阻抗。由于容抗便于计

7、算，以下从这一理论出发，研究如何实现增大对地容抗。3降低输入频率法从表2中可以看出，频率越大，对地容抗值越小；频率越小，对地容抗值越大，说明减小频率，3．1理论方案可以增大对地容抗，即增大电容阻抗，达到减少对从公式(3)可以看出，容抗和信号频地电容分流的目的。反比。也就是说用频率降低的代价可以增大输电线理论的推论和实际的计算值见证了本文的方的对地容抗值。案：即可以通过降低输入信号频率的方法来实现流3．2实际值探讨入接地相电流的增加，而分布电流分流的减少，提3．2．1对地电容值高了探测的准确性。输电线与大地问形成电容，这个电容就是对地传统的S

8、注入法都采用220Hz频率的注入信电容。C。表示每相导线的每km等值电容，号，改进的S注入法可以通过单片机控制，实现注入信号源的频率可调，可以达到60Hz，40Hz以c。：10一