一種母線故障氣室定位方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及變電站技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種母線故障氣室定位方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在氣體絕緣變電站GIS(Gas Insulated Substation)系統(tǒng)中，母線上設(shè)置有多個(gè) 氣室，氣室一旦破壞將會(huì)導(dǎo)致母線出現(xiàn)故障。
[0003] 為了保證GIS系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在母線出現(xiàn)故障時(shí)需要快速定位故障氣室?，F(xiàn)有技 術(shù)在查找故障氣室時(shí)一般是逐個(gè)對(duì)母線氣室進(jìn)行SF6微水測(cè)試，以檢測(cè)氣室是否出現(xiàn)故障 氣體。但是，母線上往往有上百個(gè)氣室，氣室的大小也不盡相同，采用逐個(gè)進(jìn)行微水測(cè)試的 檢測(cè)方法將會(huì)大大延長(zhǎng)故障定位時(shí)間，故障定位效率極低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N母線故障氣室定位方法及裝置，用于解決現(xiàn)有故障 氣室定位方法所存在的故障定位時(shí)間長(zhǎng)、效率低下的問題。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下：
[0006] -種母線故障氣室定位方法，應(yīng)用于SF6氣體絕緣變電站GIS系統(tǒng)中，GIS系統(tǒng)包括 兩條母線、設(shè)置在母線上的若干個(gè)氣室、并聯(lián)在兩條母線間的若干個(gè)開關(guān)以及與開關(guān)連接 的外部支路，該方法包括：
[0007]在確定所述GIS系統(tǒng)的母線發(fā)生故障時(shí)，讀取故障錄波器采集的故障時(shí)刻各條外 部支路的注入電流，以及故障錄波器采集的故障時(shí)刻各開關(guān)的電流分布，其中所述故障錄 波器與各條外部支路分別連接；
[0008] 分別模擬母線上各氣室單獨(dú)故障時(shí)，利用所述故障時(shí)刻各條外部支路的注入電 流，計(jì)算各開關(guān)的電流分布；
[0009] 針對(duì)模擬的各氣室單獨(dú)故障時(shí)計(jì)算得到的各開關(guān)的電流分布，分別對(duì)比其與所述 故障錄波器采集的故障時(shí)刻各開關(guān)的電流分布，將電流分布比對(duì)結(jié)果最接近的一個(gè)模擬故 障氣室確定為故障氣室。
[0010] 優(yōu)選地，所述GIS系統(tǒng)采用二分之三接線方式，所述分別模擬母線上各氣室單獨(dú)故 障時(shí)，利用所述故障時(shí)刻各條外部支路的注入電流，計(jì)算各開關(guān)的電流分布，包括：
[0011]用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣表示GIS系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)電壓：
[0013] 其中，_￡^.表示節(jié)點(diǎn)i的對(duì)地電壓，I表示外部向節(jié)點(diǎn)i的注入電流，Ζ?表示結(jié)點(diǎn)i的 自阻抗，Zij表示節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的阻抗；
[0014] 定義外部支路為k條，各條外部支路的注入電流分別為^至〗!^母線上故障氣室對(duì) 應(yīng)的節(jié)點(diǎn)為j，則根據(jù)戴維南定理可知，節(jié)點(diǎn)j的電流為：
[0016]將節(jié)點(diǎn)電壓方程中的電流向量表示為：
[0018]計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓方程得到各節(jié)點(diǎn)對(duì)地電壓，并計(jì)算故障時(shí)刻任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間支路的 電流分布：
[0020] 其中，當(dāng)節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間為開關(guān)時(shí)，:?開關(guān)電流，Zij(小寫)為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間 開關(guān)的阻抗。
[0021] -種母線故障氣室定位裝置，應(yīng)用于SF6氣體絕緣變電站GIS系統(tǒng)中，GIS系統(tǒng)包括 兩條母線、設(shè)置在母線上的若干個(gè)氣室、并聯(lián)在兩條母線間的若干個(gè)開關(guān)以及與開關(guān)連接 的外部支路，該裝置包括：
[0022] 數(shù)據(jù)讀取單元，用于在確定所述GIS系統(tǒng)的母線發(fā)生故障時(shí)，讀取故障錄波器采集 的故障時(shí)刻各條外部支路的注入電流，以及故障錄波器采集的故障時(shí)刻各開關(guān)的電流分 布，其中所述故障錄波器與各條外部支路分別連接；
[0023] 電流分布計(jì)算單元，用于分別模擬母線上各氣室單獨(dú)故障時(shí)，利用所述故障時(shí)刻 各條外部支路的注入電流，計(jì)算各開關(guān)的電流分布；
[0024] 電流分布對(duì)比單元，用于針對(duì)模擬的各氣室單獨(dú)故障時(shí)計(jì)算得到的各開關(guān)的電流 分布，分別對(duì)比其與所述故障錄波器采集的故障時(shí)刻各開關(guān)的電流分布，將電流分布比對(duì) 結(jié)果最接近的一個(gè)模擬故障氣室確定為故障氣室。
[0025] 優(yōu)選地，所述電流分布計(jì)算單元包括：
[0026] 第一電流分布計(jì)算子單元，用于在所述GIS系統(tǒng)采用二分之三接線方式時(shí)，計(jì)算 GIS系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)電壓：
[0027] 用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣表示GIS系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)電壓：
[0029 ] 其中，表示節(jié)點(diǎn)i的對(duì)地電壓，為.表示外部向節(jié)點(diǎn)i的注入電流，Ζ?表示結(jié)點(diǎn)i的 自阻抗，Zij表示節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的阻抗；
[0030]定義外部支路為k條，各條外部支路的注入電流分別為^至〗!^母線上故障氣室對(duì) 應(yīng)的節(jié)點(diǎn)為j，則根據(jù)戴維南定理可知，節(jié)點(diǎn)j的電流為：
[0032]將節(jié)點(diǎn)電壓方程中的電流向量表示為：
[0034]第二電流分布計(jì)算子單元，用于在計(jì)算得到各節(jié)點(diǎn)電壓后，計(jì)算故障時(shí)刻任意兩 個(gè)節(jié)點(diǎn)間支路的電流分布：
[0036]其中，當(dāng)節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間為開關(guān)時(shí)，..?.為開關(guān)電流，Zij(小寫)為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之 間開關(guān)的阻抗。
[0037] 從上述的技術(shù)方案可以看出，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的母線故障氣室定位方法應(yīng)用于 GIS系統(tǒng)中，GIS系統(tǒng)包括兩條母線、設(shè)置在母線上的若干個(gè)氣室、并聯(lián)在兩條母線間的若干 個(gè)開關(guān)以及與開關(guān)連接的外部支路，本申請(qǐng)?jiān)诖_定GIS系統(tǒng)的母線發(fā)生故障時(shí)，讀取故障錄 波器采集的故障時(shí)刻各條外部支路的注入電流，以及故障錄波器采集的故障時(shí)刻各開關(guān)的 電流分布，分別模擬母線上各氣室單獨(dú)故障時(shí)，利用所述故障時(shí)刻各條外部支路的注入電 流，計(jì)算各開關(guān)的電流分布，然后針對(duì)模擬的各氣室單獨(dú)故障時(shí)計(jì)算得到的各開關(guān)的電流 分布，分別對(duì)比其與所述故障錄波器采集的故障時(shí)刻各開關(guān)的電流分布，將電流分布比對(duì) 結(jié)果最接近的一個(gè)模擬故障氣室確定為故障氣室。本申請(qǐng)?jiān)诖_定母線出現(xiàn)故障時(shí)通過模擬 各氣室單獨(dú)故障時(shí)各開關(guān)電流分布情況，并與故障錄波器真實(shí)采集的各開關(guān)電流分布情況 進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)結(jié)果最接近的一個(gè)模擬故障氣室即為真實(shí)的故障氣室，因此無需通過逐個(gè) 對(duì)母線氣室進(jìn)行微水測(cè)試方法進(jìn)行故障氣室定位，大大縮短了故障定位時(shí)間，提高了故障 定位效率。
【附圖說明】
[0038] 為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請(qǐng)的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0039]圖1為本申請(qǐng)示例的一種500kV變電站常見的二分之三接線示意圖；
[0040] 圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例公開的一種母線故障氣室定位方法流程圖；
[0041] 圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例公開的一種母線故障氣室定位裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042] 圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例公開的一種電流分布計(jì)算單元結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0044]參見圖1，圖1為本申請(qǐng)示例的一種500kV變電站常見的二分之三接線示意圖。
[0045] 如圖1所示，SF6氣體絕緣變電站GIS系統(tǒng)包括兩條母線I母線和II母線，設(shè)置在母 線上的若干個(gè)氣室Q0-Q6，并聯(lián)在兩條母線間的若干個(gè)開關(guān)T011-T033，外部支路1-6。
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