一種風電場電纜故障定位的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風電場電纜故障定位的方法，包括了基于中性點小電阻接地的行波測量法。所述小電流接地為風機升壓變壓器的高壓側中性點通過接小電阻與大地連接，所述行波測量法為給中性點加脈沖,檢測采集脈沖進行計算，從而完成故障定位。本發(fā)明適用于現(xiàn)代大型風電場內(nèi)電纜故障的定位，解決了風電場內(nèi)電纜故障查找難度大的問題。本發(fā)明定位準確，實現(xiàn)較為簡單。
【專利說明】一種風電場電纜故障定位的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護領域，特別是一種風電場電纜故障定位的方法。

【背景技術】
[0002]隨著新能源技術的飛速發(fā)展，包括風電、核電、光伏發(fā)電、潮汐發(fā)電等，風電場的發(fā)展在其中占據(jù)重要部分。隨著風電場裝機容量的不斷擴大，風電場地域面積的不斷擴大，對于匯流各風機所發(fā)出的電能所需電纜長度也越來越長。這樣，對于風電場內(nèi)電纜的可靠性提出了更高的要求，當電纜發(fā)生故障時，就需要快速的定位，排除故障。
[0003]對于風電場內(nèi)的電纜的故障定位目前還沒有成熟的方法，所研究的電纜故障定位方法均基于配網(wǎng)的故障定位。配網(wǎng)中電纜故障定位方法主要有一下幾類。第一種是阻抗法，即直流電橋法。該方法精確度較高，但接線較為復雜，只能用于低阻故障測距。第二種為行波法，行波法包括低壓脈沖反射法、脈沖電壓法和脈沖電流法等。這種方法受環(huán)境因素影響較大。其他新方法有利用故障時的浪涌信號測距等發(fā)放，但是目前實現(xiàn)還具有困難。針對風電場故障定位，其方法急需解決，以保障風電場內(nèi)的安全可靠性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述存在的問題，本發(fā)明提供了一種風電場電纜故障定位的方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所以采用的技術方案是:一種風電場電纜故障定位方法，包括了基于中性點小電阻接地的行波測量法。所述小電流接地為風機升壓變壓器的中性點通過接小電阻與大地連接，用來做基本保護，所述行波測量法為給中性點加脈沖進行計算，從而完成故障定位。
[0006]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所具有的有益效果為:本發(fā)明基于風電場升壓變壓器中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)，利用行波測量法，在中性點加脈沖，經(jīng)計算，對故障進行快速準確定位。有效的解決了風電場電纜故障定位的方法，使得風電場電纜故障可以快速排除，保證風電場的安全，提高風電場運行的穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為陸地風電場的電力系統(tǒng)系統(tǒng)圖。
[0008]圖2為行波檢測故障原理圖。

【具體實施方式】
[0009]如圖1,風機G1GiG2Gy ……>Gn_! K 分別位于風能比較豐富的位置
(如各個山頂)，每臺風機經(jīng)短距離的電纜線連接至690V/35KV的升壓變壓器T1 ||、T2TV
I L……、Τη_ι?η_<ι、Τη?η,之后經(jīng)長距離的電纜與匯流母線相接,經(jīng)變電站將風電與電網(wǎng)并網(wǎng)。
[0010]行波檢測原理:行波在線路上傳播時，遇到波阻抗不連續(xù)點(如故障點)會發(fā)生反射與折射。反射和折射是行波的重要特性，其中，反射波是用來實現(xiàn)故障測距的重要依據(jù)。
如圖2，行波UiUj(入射波)沿波阻抗為Z1Ii的線路傳播，到達O點，波阻抗由Z1 Zi變?yōu)閆2Zy發(fā)生反射和折射;一部分行波U1JJjt(反射波)沿線路返回，另一部分行波Uj
Ui(透射波)沿線路繼續(xù)傳播。
IL
[0011]設故障點到信號檢測點M的距離為XiIp V為行波在電纜中傳播速度，tjl為行波發(fā)送時間,t2tj為行波接收時間；則故障點的計算公式為:
V 噸4)
E Y."....____.....______
λ\ Ψ mmmm
L I
故障的位置檢測:升壓變壓器采用Λ/Υ接法，二次側星形接法的中性點采用小電阻接地。當系統(tǒng)因電纜線發(fā)生故障時，在各升壓變壓器的中性點發(fā)出一個行波，若其中有一個經(jīng)行波檢測法測得的故障位置距離小于到母線的距離，則故障點發(fā)生在……、

I L
Αη_Λ ,、Α丄線路上;若在各變壓器經(jīng)行波檢測法測得的距離均大于到母線的距離，
1-1 I
則故障點位于匯流母線上，之后再在T1Ii做一次行波實驗，便可確定是在匯流母線的哪一個位置發(fā)生了故障。
[0012]總而言之，通過給風電場小電阻接地系統(tǒng)實施行波檢測法可以檢測出電纜發(fā)生的故障點，包括輸電電纜、匯流母線以及電纜接口處的故障位置。
【權利要求】
1.一種風電場電纜故障定位方法，包括了基于中性點小電阻接地的行波測量法。
2.所述小電流接地為風機升壓變壓器的高壓側中性點通過接小電阻與大地連接，所述行波測量法為給中性點加脈沖進行計算，從而完成故障定位。
3.根據(jù)權利要求1所述的風電場電纜故障定位方法，其特征在于，所述小電阻接地所需電阻值根據(jù)需要進行選擇。
4.根據(jù)權利要求1所述的風電場電纜故障定位方法，其特征在于，所述行波定位方法是利用正常時脈沖波形與故障脈沖波形之間計算得出波形變化的時間，經(jīng)過計算得出電纜故障發(fā)生距離。
【文檔編號】G01R31/11GK104198895SQ201410467837
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權日:2014年9月16日
【發(fā)明者】嚴文交, 周永奕 申請人:湖南華大紫光科技股份有限公司