Page 45 - 电力与能源2024年第二期

牟学军，等：基于甚低频地电流的线路单相接地故障快速定位技术 185

图 5 甚低频信号注入法等效电路
当故障点在左侧时，故障接地点与甚低频源
形成回路，即左侧回路电流 i 1 ≈ U L R 1，右侧无接

地 ，则 电 流 为 i 2 ≈ U L R 2，由 于 右 侧 开 路 ，
故 i 2 ≈ 0。
甚低频信号具备先天的电缆电容电流屏蔽能
力和抗干扰能力，且不产生电容电流，因此，可利

用兆欧表等用较小的功率产生较高的电压对线路
进行绝缘检测，实现对故障点的查找。
3.2 信号注入寻迹方法
将甚低频电源加入故障相与地之间，使得故
障点的接地与装置形成电流回路，以此来判断故
图 6 基于二分法原理的甚低频电流信号循迹方案流程
障点的方位。与交流信号相比，甚低频信号不易
障区段。利用二分查找算法，将故障线路分为 n
受干扰，并且无相位问题，仅仅存在有/无以及正
n
个区段，当 n=7 时，1/2 的值逼近于 0，故登杆 7 次
向/反向几个状态量，因此现场检测分辨容易，检
左右即可发现隐性故障，查找时间约为 45 min，达
测成功概率极高。
到快速查找的目的。
基于二分法原理的甚低频电流信号循迹方案
3.3 双重化防误操作保护技术
如下。
装置的信号源接入运行线路将威胁运行检修
（1）甚低频信号源接入故障电路时，利用钳表
工作的安全，为避免此类情况的发生，本研究采用
选取待检测点，然后在杆塔上检测出甚低频信号
3 项措施来进行防护，具体如下。
电流，初步判断故障方位与区段[ left，right ]。
（1）将感应验电器置于信号操作杆的顶部，确
（2）故 障 点 左 右 两 端 电 流 分 别 为 i 1 和i 2。 当 保设备与设备之间的安全距离，以及操作杆挂接
i 1 > i 2，则故障发生在电流较大侧，即检测点左侧；
在无电回路上。
反之同理。当存在区间 [ left，right ]上连续不断且
（2）信号通过复合硅橡胶高压导线进行传播，
f （a）·f（b）<0 的函数 i = f ( x )，不断把函数 f ( x ) 为 确 保 导 线 可 以 承 受 15 kV 以 上 的 外 部 电 网 电
的零点所在的区间一分为二，使其逼近零点，进而 压，将仪器信号输出部分通过变压器进行二次隔
得到零点近似值。 离，提升其安全性。即使运行导线与操作杆误接
基于二分法原理的甚低频电流信号循迹方案 触，也不会产生操作事故。
流程如图 6 所示。 （3）为预防仪器绝缘失效导致的对地击穿事

隐性故障处理的逻辑过程如图 6 所示。由图 故，并减少限流熔断器断开后引发的不良后果，在
6 可见，当系统零序电压越限时，启动故障隔离选 操作杆上设置了全绝缘设计的限流熔断器，以保
线。对故障线路注入甚低频信号，通过检测点的 护线路免受接地短路等故障的影响。
电流路径可以判断故障点方位，缩小范围确定故 （下转第 227 页）