专利名称：一种查找电力系统中的直流接地故障的方法
技术领域：
本发明涉及电力系统的故障检测领域，并且尤其涉及一种查找电力系统中的直流 接地故障的方法。
背景技术：
直流接地是电力系统的常见故障之一。当电力系统发生一点接地故障(直接接地 或对地绝缘电阻减小)时，一般不会立即产生�：π院蠊舴⑸降阃苯拥兀蚩赡� 造成信号装置、控制回路以及继电保护装置的误动作，致使断路器跳间、或直接造成直流电 源短路，从而引发严重的电力系统事故。因此，不允许电力系统在一点直流接地的情况下长 期运行，必须对电力系统进行连续的在线监视，当一点出现直流接地故障时，应立即对其进 行排除，从而杜绝因直流接地故障而引发的电力系统故障。现有的直流接地故障检测方法包括平衡电桥法、不平衡电桥法、信号寻迹法以及 漏电流法等等。然而，平衡电桥法和不平衡电桥法均只能检测整个电力系统的绝缘状况，在 定位出现直流接地故障的支路时，需依次断开各支路与直流母线之间的连接，这使得断开 直流母线的支路将在无保护状态下运行，其间不能进行任何操作。另外，信号寻迹法以及漏 电流法虽可判断出直流接地故障所在的支路，但其易受到支路电容、传感器精度、环网以及 纹波干扰的影响，引起误判，而且结构复杂、成本较高，需针对每一支路配设电流互感器或 直流漏电传感器。因此，本领域亟需一种不影响支路运行、成本低廉、且故障定位准确的直流接地故 障查找方法。
发明内容
为克服现有的定位直流接地故障会影响支路运行、定位不准确、且成本较高的缺 陷，本发明特提供一种不影响支路运行、成本低廉、且故障定位准确的直流接地故障查找方 法。本发明提供了一种查找电力系统中的直流接地故障的方法，所述电力系统包括多 个支路以及给该多个支路供电的第一直流母线，该第一直流母线上配设有第一直流接地故 障检测装置，该方法包括步骤a)提供第二直流母线以及配设于该第二直流母线上的第 二直流接地故障检测装置；步骤b)确定待检测支路；以及步骤c)利用所述第二直流母 线与所述第一直流母线共同对所述待检测支路供电，之后将该待检测支路从第一直流母线 断开，如果所述第二直流接地故障检测装置指示存在直流接地故障，则表明该支路存在直 流接地故障。其中，所述多个支路可相互串联，且所述第一直流母线可连接于该相互串联的多 个支路一端，所述步骤c)包括将所述第二直流母线与所述相互串联的多个支路的另一端 相连；以及将所述相互串联的多个支路中从所述待检测支路至该所述相互串联的多个支路 的另一端的所有支路从第一直流母线，如果第一直流接地故障检测装置指示无直流接地故障、且第二直流接地故障检测装置指示存在直流接地故障，则表明该支路存在直流接地故障。其中，如果通过执行步骤C)并未确定所述待检测支路存在直流接地故障，则确定 另一待检测支路，并再次执行步骤c)。其中，所述步骤b)包括将所述相互串联的多个支路中处于中间位置的支路作为 待检测支路。其中，所述第一和第二直流接地检测装置可包括绝缘监测装置、万用电表或直流 接地检测仪等。通过使用本发明的直流接地故障查找方法，可准确找出电力系统中所存在的直流 接地故障，不存在以上信号寻迹法和漏电流法所存在的误判情况。而且在查找过程中，通过 使用第二直流母线来进行供电，可保证电力系统中的所有支路皆可不间断运行，改善了整 个电力系统的安全性。另外，本发明的直流接地故障查找方法所采用的设备简单，对于本身便是双直流 母线分段运行、下属各支路环路运行的电力系统而言，仅需增设一直流接地故障检测装置， 便可实现直流接地故障精确查找，成本低廉。
图1为本发明提供的查找直流接地故障的方法的流程图；图2为本发明提供的查找直流接地故障的方法可应用至的电力系统的结构示意 图；以及图3为本发明提供的查找直流接地故障的方法可应用至的的另一电力系统的结 构示意图。
具体实施例方式为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，作 详细说明如下。此外，在本发明的说明中，相同的构件以相同的符号表示，于此合先叙明。图1为本发明提供的查找直流接地故障的方法的流程图。如图1所示，本发明提 供了一种查找电力系统中的直流接地故障的方法，所述电力系统包括多个支路以及给该多 个支路供电的第一直流母线，该第一直流母线上配设有第一直流接地故障检测装置，该方 法包括步骤a)提供第二直流母线以及配设于该第二直流母线上的第二直流接地故障检 测装置；步骤b)确定待检测支路；以及步骤c)利用所述第二直流母线与所述第一直流 母线共同对所述待检测支路供电，之后将该待检测支路从第一直流母线断开，如果所述第 二直流接地故障检测装置指示存在直流接地故障，则表明该支路存在直流接地故障。其中，如果通过执行步骤C)并未确定所述待检测支路存在直流接地故障，则确定 另一待检测支路，并再次执行步骤c)。图2为本发明提供的查找直流接地故障的方法可应用至的电力系统的结构示意 图。如图2所示，该电力系统包括所述电力系统包括第一直流接地故障检测装置110、第 二直流接地故障检测装置120、第一直流母线I、第二直流母线II、开关K0、开关K11、开关 K12、......、开关Kin、支路Li、支路L2、.....、支路Ln以及开关K21、开关K22、......、开关K2n(其中，n> 1，且η为整数)，支路Li、支路L2.......支路Ln分别经开关Κ11、开关
Κ12........开关Kln而与第一直流母线I相连，支路Li、支路L2.......支路Ln分别经开
关Κ21、开关Κ22........开关Κ2η而与第二直流母线II相连。所述第一直流接地故障检
测装置110与第一直流母线I电连接，用于检测该第一直流母线I所供电的支路中是否存 在直流接地故障；第二直流接地故障检测装置120与第二直流母线II电连接，用于检测该 第二直流母线II所供电的支路中是否存在直流接地故障。正常情况下，开关Κ11、开关Κ12........开关Kln闭合，开关Κ0、开关Κ21、开关
Κ22........开关Κ2η断开，支路Li、支路L2.......支路Ln均由第一直流母线I供电。当第一直流接地故障检测装置110指示第一直流母线I所供电的支路中存在直流 接地故障时，可闭合开关Κ21(使第二直流母线II对该支路Ll供电)，之后断开开关Kll (将 该支路Ll从第一直流母线I断开)，如果此时第二直流接地故障检测装置120指示存在直 流接地故障，则表明支路Ll中存在直流接地故障。可由此方式，对电力系统中的其他支路 进行直流接地故障检测。所述多个支路可相互串联，且所述第一直流母线可连接于该相互串联的多个支路 一端，所述步骤c)包括将所述第二直流母线与所述相互串联的多个支路的另一端相连； 以及将所述相互串联的多个支路中从所述待检测支路至该所述相互串联的多个支路的另 一端的所有支路从第一直流母线，如果第一直流接地故障检测装置指示无直流接地故障、 且第二直流接地故障检测装置指示存在直流接地故障，则表明该支路存在直流接地故障。优选地，所述步骤b)包括将所述相互串联的多个支路中处于中间位置的支路作 为待检测支路。以此逐步缩小查找范围，提高查找效率。图3为本发明提供的查找直流接地故障的方法可应用至的另一电力系统的结构 示意图。如图3所示，该电力系统包括第一直流接地故障检测装置110、第二直流接地 故障检测装置120、第一直流母线I、第二直流母线II、开关K0、开关K30、开关K31、开关
K32........开关K3n、支路Li、支路L2.......支路Ln(其中，n> 1，且η为整数)，第一
直流母线I、支路Li、支路L2.......支路Ln以及第二直流母线II分别经由开关Κ30、开关
Κ31、开关Κ32........开关Κ3η以及开关KO相串联，构成一直流环路。所述第一直流接地
故障检测装置110与第一直流母线I电连接，用于检测该第一直流母线I所供电的支路中 是否存在直流接地故障；第二直流接地故障检测装置120与第二直流母线II电连接，用于 检测该第二直流母线II所供电的支路中是否存在直流接地故障。正常情况下，开关Κ30、开关Κ31、开关Κ32.......开关Kl (η_1)闭合，开关Κ0、开
关Kln断开，支路Li、支路L2.......支路Ln均由第一直流母线I供电。当第一直流接地
故障检测装置110指示第一直流母线I所供电的支路中存在直流接地故障时，可闭合开关 Kln (此时，第二直流接地故障检测装置120亦会指示第二直流母线II所供电的支路中存 在直流接地故障)，之后断开开关Κ31，如果此时第一直流接地故障检测装置110指示不存 在直流接地故障，而第二直流接地故障检测装置120仍指示存在直流接地故障，则表明直
流接地故障存在于支路L2........支路Ln中。之后，闭合开关Κ31，断开开关Κ32，如果此
时第一直流接地故障检测装置110指示存在直流接地故障，而第二直流接地故障检测装置 120指示不存在直流接地故障，则表明直流接地故障存在于支路L2中，否则继续对开关进 行操作，对后续的支路进行查找。
5
优选地，可首先闭合开关K3n，断开中间支路的开关(诸如，开关Κ3 (n/2))，如果此 时第一直流接地故障检测装置110指示存在直流接地故障，而第二直流接地故障检测装置
120显示不存在直流接地故障，则表明直流接地故障存在于支路L1、L2........L(n/2)。之
后，闭合开关Kl (η/2)，断开开关Kl (η/4)，继续缩小故障范围。藉此，通过不断缩小故障范 围，可提高直流接地故障的查找效率。综上所述，本发明可准确电力系统中所存在的直流接地故障，且查找期间，可保证 电力系统中的所有支路皆可不间断运行，改善了整个电力系统的安全性。另外，本发明的直 流接地故障查找方法所采用的设备简单，对于本身便是双直流母线分段运行、下属各支路 环路运行的电力系统而言，仅需增设一直流接地故障检测装置，便可实现直流接地故障精 确查找，成本低廉。虽然本发明已通过上述实施例所公开，然而上述实施例并非用以限定本发明，任 何本发明所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以作各种的 变动与修改。因此本发明的保护范围应当以所附权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1.一种查找电力系统中的直流接地故障的方法，所述电力系统包括多个支路以及给该 多个支路供电的第一直流母线，该第一直流母线上配设有第一直流接地故障检测装置，其 特征在于，该方法包括步骤a)提供第二直流母线以及配设于该第二直流母线上的第二直流接地故障检测 装置；步骤b)确定待检测支路；以及步骤c)利用所述第二直流母线与所述第一直流母线共同对所述待检测支路供电，之 后将该待检测支路从第一直流母线断开，如果所述第二直流接地故障检测装置指示存在直 流接地故障，则表明该支路存在直流接地故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个支路相互串联，且所述第一直流母线连 接于该相互串联的多个支路一端，所述步骤c)包括将所述第二直流母线与所述相互串联的多个支路的另一端相连；以及将所述相互串联的多个支路中从所述待检测支路至该所述相互串联的多个支路的另 一端的所有支路从第一直流母线，如果第一直流接地故障检测装置指示无直流接地故障、 且第二直流接地故障检测装置指示存在直流接地故障，则表明该支路存在直流接地故障。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，如果通过执行步骤c)并未确定所述待检测 支路存在直流接地故障，则确定另一待检测支路，并再次执行步骤c)。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤b)包括将所述相互串联的多个支路中 处于中间位置的支路作为待检测支路。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二直流接地检测装置包括绝缘监 测装置、万用电表或直流接地检测仪。
全文摘要
本发明提供了一种查找电力系统中的直流接地故障的方法，所述电力系统包括多个支路以及给该多个支路供电的第一直流母线，该第一直流母线上配设有第一直流接地故障检测装置，该方法包括步骤a)提供第二直流母线以及配设于该第二直流母线上的第二直流接地故障检测装置；步骤b)确定待检测支路；以及步骤c)利用所述第二直流母线与所述第一直流母线共同对所述待检测支路供电，之后将该待检测支路从第一直流母线断开，如果所述第二直流接地故障检测装置指示存在直流接地故障，则表明该支路存在直流接地故障。该方法存在查找期间不影响支路运行、成本低廉、且故障定位准确的优点。
文档编号G01R31/02GK102096024SQ201010594500
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者王强 申请人:中国机电出口产品投资有限公司, 神华集团有限责任公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
