一種小電流接地系統智能選線裝置的製作方法
2023-06-08 13:30:16
專利名稱：一種小電流接地系統智能選線裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種小電流接地系統，尤其是一種小電流接地系統智能選線裝置。
背景技術：
目前，現有的選線裝置，依賴於系統中原有PT(電壓互感器)的開口三角電壓和線路零序CT的變化量來進行判斷，當PT開口三角電壓上升和某一線路零序CT電流出現時，便認為該段母線的某條線路出現故障。這種選線裝置存在以下缺陷:第一，所有判斷數據依靠其他設備的輸出，完全依賴電力系統現有設備精度和配置，如果原來系統中的設備精度低，會導致判斷失誤而無法選出故障線路；第二，在選出故障線路後，由於沒有節點動作信號輸出，無法直接對故障線路進行切斷處理，必須要人工進行現場處理，加大了故障的切除時間，使故障事故擴大，而且耗時耗力。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種能夠準確地選出故障線路、並自動對故障線路進行切除的小電流接地系統智能選線裝置。為實現上述目的，本實用新型採用了以下技術方案:一種小電流接地系統智能選線裝置，包括綜合控制器，其信號輸入端分別與用於採集被保護設備母線電壓和零序電壓的電壓互感器PT、用於採集選線迴路零序電流的電流互感器CT相連，其信號輸出端通過真空斷路器DLQ接被保護設備的三相母線，真空斷路器的另一端通過單相變壓器T的初級線圈接地，至少兩個選線迴路並接在單相變壓器T的次級線圈上，綜合控制器的信號輸出端與選線迴路的控制端相連，選線迴路並接在被保護設備的饋線上。所述的選線迴路由電子開關V、電流轉移電阻R、分壓電阻R0、觸發器KCF組成，電子開關V和電流轉移電阻R串聯後跨接在單相變壓器T的次級線圈上，綜合控制器的信號輸出端與觸發器KCF的輸入端相連,觸發器KCF的輸出端與電子開關V的控制端相連,觸發器KCF與分壓電阻RO串聯後跨接在單相變壓器T的次級線圈上。所述綜合控制器的信號輸出端與真空斷路器DLQ的一端相連，真空斷路器DLQ的另一端與隔離開關GL的一端相連，隔離開關GL的另一端接被保護設備的三相母線。所述單相變壓器T的初級線圈上跨接單相斷路器K，單相變壓器T的初級線圈和單相斷路器K共地。電流互感器CT從電阻R與地之間的線路上穿過。由上述技術方案可知，本實用新型通過電壓互感器PT採集到電壓變化，判斷小電流接地系統發生接地故障時，關合故障相的真空斷路器DLQ，投入單相變壓器T和選線迴路，根據零序電流和零序電壓的相對相位、暫態電流電壓幅值變化的趨勢以及零序電流逐步轉移的原理作為判斷依據，準確地選出故障饋線線路，找出故障饋線線路後可以自動切除故障線路，待系統恢復正常後，本裝置自動退出耗能設備，等待下次故障出現再投入運行。
圖1為本實用新型的電氣原理圖。
具體實施方式
一種小電流接地系統智能選線裝置，包括綜合控制器2，其信號輸入端分別與用於採集被保護設備母線電壓和零序電壓的電壓互感器PT、用於採集選線迴路I零序電流的電流互感器CT相連，其信號輸出端通過真空斷路器DLQ接被保護設備的三相母線，真空斷路器的另一端通過單相變壓器T的初級線圈接地，至少兩個選線迴路I並接在單相變壓器T的次級線圈上，綜合控制器2的信號輸出端與選線迴路I的控制端相連。如圖1所示。單相變壓器T用於給選線迴路I提供足夠的容量和電壓。在發生接地故障時，三相電壓不再平衡，開口電壓上升，出現零序電流。如圖1所示，所述的選線迴路I由電子開關V、電流轉移電阻R、分壓電阻R0、觸發器KCF組成，電子開關V和電流轉移電阻R串聯後跨接在單相變壓器T的次級線圈上，綜合控制器2的信號輸出端與觸發器KCF的輸入端相連,觸發器KCF的輸出端與電子開關V的控制端相連，觸發器KCF與分壓電阻RO串聯後跨接在單相變壓器T的次級線圈上。電子開關V接在單相變壓器T的二次側，用於投切電流轉移電阻R，關合無弧光，反應速度快；電流轉移電阻器R接在電子開關V的下端，用於計算轉移的趨勢數據；觸發器KCF用於實時觸發、導通電子開關V。所述綜合控制器2的信號輸出端與真空斷路器DLQ的一端相連，真空斷路器DLQ的另一端與隔離開關GL的一端相連，隔離開關GL的另一端接被保護設備的三相母線。所述單相變壓器T的初級線圈上跨接單相斷路器K，單相變壓器T的初級線圈和單相斷路器K共地，單相斷路器K用於在系統正常運行時短接單相變壓器T。所述的電流互感器CT從電阻R與地之間的線路上穿過。以下結合圖1對本實用新型作進一步的說明。當系統發生某單相接地故障時，綜合控制器2採集到電壓互感器PT的零序電壓、母線電壓變化時，綜合控制器2發出控制指令，關合該相真空斷路器DLQ，同時斷開單相斷路器K，投入單相變壓器T，與其同時給觸發器KCF發出開通信號，在接地相的母線與地之間逐步接入電流轉移電阻R，有規律的調節電流轉移電阻R的阻值，電流轉移電阻R的個數可以逐步增加，投入的電流轉移電阻R的個數根據實際發生故障的情況而定；當電流轉移電阻R從大變小時，流過非故障線路的電流會逐漸變大，方向由一直母線流向線路，而流過故障線路的電流則會逐漸變小，由於故障接地點通常都會有一定的電阻，當電流轉移電阻R的阻值小到一定的程度，故障線路的零序電流發生方向的反轉，由線路流向母線變為由母線流向線路；反之，當電流轉移電阻R由小變大時則會出現相反的變化趨勢。可見，只要在零序電流轉移的過程中，連續監測各條饋線的零序電流變化，就能夠準確的選出故障線路，選出故障線路後，綜合控制器2便發出動作指令給故障相斷路器，使故障相退出運行。[0018]當系統恢復正常運行時，綜合控制器2便發出合閘信號給單相斷路器K，關合單相斷路器K，使單相變壓器T等設備退出運行。同時，當電流轉移電阻R減小到零阻值時，也是對系統進行消弧的功能，可以有效進行消弧，避免產生的弧光過電壓對系統設備的絕緣的傷害。在沒有條件安裝電流互感器CT的情況下，直接測量各條饋線的電流，故障線路和非故障線路的電流變化也有完全不同的特點，只要測量系統對電流的變化有足夠的靈敏度，就可以根據不同的變化趨勢判斷故障線路，這在其它的所有以零序電流的相關量為判據的方法中都是不可能的。接地故障有可能是單相多點接地，目前對於這種故障沒有任何技術手段能找到故障線路，即使是通過逐條線路拉閘的辦法，也無法找出多條故障線路，而採用本實用新型則可以通過故障線路與非故障線路在零序電流轉移過程中的不同變化，同樣可以準確可靠找到多條故障線路。在有些情況下，若發生高阻接地時，零序電流很小，可能測得的故障信號不足以可靠判斷故障線路，此時有可能會發生誤判的情況。本實用新型進行選線時，如果測不到可靠的故障信號，就不會進行選線操作，隨後可以不斷的進行重複選線消弧操作，直到找到故障線路為止。考慮到快速選線和保證系統穩定的要求，本實用新型採用電子開關V控制電流轉移電阻R的阻值調節，可以滿足快速選線的要求，而且由於可以在電流過零點調節阻值，系統沒有暫態過渡過程，直接達到穩定狀態，除了滿足快速選線的要求，還滿足了保證系統穩定的要求綜上所述，本實用新型根據零序電流和零序電壓的相對相位、暫態電流電壓幅值變化的趨勢以及零序電流逐步轉移的原理作為判斷依據，準確地選出故障饋線線路，找出故障饋線線路後可以自動切除故障線路，待系統恢復正常後，本裝置自動退出耗能設備，等待下次故障出現再投入運行。
權利要求1.一種小電流接地系統智能選線裝置，其特徵在於:包括綜合控制器(2)，其信號輸入端分別與用於採集被保護設備母線電壓和零序電壓的電壓互感器PT、用於採集選線迴路(I)零序電流的電流互感器CT相連，其信號輸出端通過真空斷路器DLQ接被保護設備的三相母線，真空斷路器的另一端通過單相變壓器T的初級線圈接地，至少兩個選線迴路(I)並接在單相變壓器T的次級線圈上，綜合控制器(2)的信號輸出端與選線迴路(I)的控制端相連，選線迴路(I)並接在被保護設備的饋線上。
2.根據權利要求1所述的小電流接地系統智能選線裝置，其特徵在於:所述的選線迴路(I)由電子開關V、電流轉移電阻R、分壓電阻R0、觸發器KCF組成，電子開關V和電流轉移電阻R串聯後跨接在單相變壓器T的次級線圈上，綜合控制器(2)的信號輸出端與觸發器KCF的輸入端相連，觸發器KCF的輸出端與電子開關V的控制端相連，觸發器KCF與分壓電阻RO串聯後跨接在單相變壓器T的次級線圈上。
3.根據權利要求1所述的小電流接地系統智能選線裝置，其特徵在於:所述綜合控制器(2)的信號輸出端與真空斷路器DLQ的一端相連，真空斷路器DLQ的另一端與隔離開關GL的一端相連，隔離開關GL的另一端接被保護設備的三相母線。
4.根據權利要求1所述的小電流接地系統智能選線裝置，其特徵在於:所述單相變壓器T的初級線圈上跨接單相斷路器K，單相變壓器T的初級線圈和單相斷路器K共地。
5.根據權利要求2所述的小電流接地系統智能選線裝置，其特徵在於:電流互感器CT從電阻R與地之間的線路上穿過。
專利摘要本實用新型涉及小電流接地系統智能選線裝置，包括綜合控制器，其信號輸入端分別與用於採集被保護設備母線電壓和零序電壓的電壓互感器PT、用於採集選線迴路零序電流的電流互感器CT相連，其信號輸出端通過真空斷路器DLQ接被保護設備的三相母線，真空斷路器的另一端通過單相變壓器T的初級線圈接地，至少兩個選線迴路並接在單相變壓器T的次級線圈上，綜合控制器的信號輸出端與選線迴路的控制端相連。本實用新型根據零序電流和零序電壓的相對相位、暫態電流電壓幅值變化的趨勢以及零序電流逐步轉移的原理作為判斷依據，準確地選出故障饋線線路，並自動切除故障饋線線路，待系統恢復正常後，本裝置自動退出耗能設備，等待下次故障出現再投入運行。
文檔編號G01R31/08GK203025307SQ20122071265
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者宣自平, 於天浪, 範成龍 申請人:宣自平