一種三相單電纜單相接地電流的採集方法
2023-05-20 08:38:31 1
專利名稱：一種三相單電纜單相接地電流的採集方法
技術領域：
本發明屬於電纜接地電流採集技術領域，尤其涉及一種三相單電纜單相接地電流的採集方法。
背景技術：
目前，國內運行的三相單芯電力電纜採用的接地保護故障電流採集方式為採用由三相CT (電流互感器)組成的零序電流過濾器方式，圖I是現有技術提供的電纜單相短路故障電流採集的原理示意圖，這種方式存在以下幾個缺陷(I)零序電流濾過器的變比按照線路負荷選擇，一般變比同過流保護變比一致。而接地時，接地電容電流很小，一般在幾十安培，零序電流濾過器二次側電流很小，保護靈敏度不高。 (2)零序電流濾過器受負荷電流影響，如果負荷電流三相不平衡，就會影響保護靈敏度；(3)在外部穿越性故障時，將產生較大的不平衡電流.(4)選用的零序電流濾過器的額定電壓應滿足系統電壓要求，對零序電流濾過器的絕緣要求較高。(5)不能反應單相電力電纜的絕緣情況。
發明內容
本發明提供了一種三相單電纜單相接地電流的採集方法，旨在解決目前國內運行的三相單芯電力電纜，採用由三相電流互感器組成的零序電流過濾器方式採用接地保護故障電流，這種方式存在(I)零序電流過濾器的變比按照線路負荷選擇，一般變比同過流保護變比一致。而接地時，接地電容電流很小，一般在幾十安培，電流互感器二次側電流很小，保護靈敏度不高；(2)零序電流過濾器受負荷電流影響，如果負荷電流三相不平衡，就會影響保護靈敏度；(3)在外部穿越性故障時，將產生較大的不平衡電流；(4)選用的電流互感器的額定電壓應滿足系統電壓要求，對電流互感器的絕緣要求較高；(5)不能反應單相電力電纜的絕緣情況的問題。本發明的目的在於提供一種三相單電纜單相接地電流的採集方法，在三相單芯電纜屏蔽層首端串接零序電流互感器，三相單芯電纜屏蔽層通過零序電流互感器接地，並通過零序電流互感器採集三相單芯電纜單相接地故障時的電容電流。進一步，在三相單芯電纜屏蔽層的遠端設置電壓限制器。進一步，零序電流互感器額定電壓和變比，可根據保護需求選取。進一步，當三相單芯電纜屏蔽層的電壓升高到限值時，電壓限制器呈現低阻抗，將電流導入大地。進一步，該故障電流的採集方法可應用於小電流接地系統。本發明提供的三相單電纜單相接地電流的採集方法，在三相單芯電纜屏蔽層首端串接零序電流互感器，三相單芯電纜屏蔽層通過零序電流互感器接地，並通過零序電流互感器採集三相單芯電纜單相接地故障時的電容電流，零序電流互感器額定電壓和變比，可根據保護需求選取，並且零序電流互感器電流不受一次負荷電流影響，有效地提高了保護的靈敏度，三相單芯電纜屏蔽層的遠端設置有電壓限制器，當三相單芯電纜屏蔽層的電壓升高到限值時，電壓限制器呈現低阻抗，將電流導入大地，實用性強，具有較強的推廣與應用價值。
圖I是現有技術提供的電纜單相短路故障電流採集的原理示意圖；圖2是本發明實施例提供的電纜單相短路故障電流採集的原理示意圖。
圖中1、零序電流濾過器；2、電纜對地等效電容；3、電纜屏蔽層；4、故障接地點；
5、零序電流互感器；6、電壓限制器。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定發明。本發明的目的在於提供一種三相單電纜單相接地電流的採集方法，在三相單芯電纜屏蔽層3首端串接零序電流互感器5，三相單芯電纜屏蔽層3通過零序電流互感器5接地，並通過零序電流互感器5採集三相單芯電纜單相接地故障時，在故障接地點4的電容電流。在本發明實施例中，在三相單芯電纜屏蔽層3的遠端設置電壓限制器6。 在本發明實施例中，零序電流互感器5額定電壓和變比，可根據保護需求選取。在本發明實施例中，在該採集方法下，零序電流互感器5電流不受一次負荷電流影響。在本發明實施例中，當三相單芯電纜屏蔽層3的電壓升高到限值時，電壓限制器6呈現低阻抗，將電流導入大地。在本發明實施例中，該故障電流的採集方法可應用於小電流接地系統。下面結合附圖及具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。如圖2所示，(I)在小電流接地系統中，在三相單芯電纜屏蔽層3串接零序電流互感器5，通過零序電流互感器5採集單相接地故障時電纜對地等效電容2的線路電容電流；
(2)在電纜遠端設置電壓限制器62.基本原理(I)目前常用的小電流接地和不接地系統單相接地故障電流採集方式如圖I所示假設線路2的C相接地。流過故障相的電流Ie2=IaAIbAIbdIc^流過零序電流過濾器的電流為 132+]^2_1。2=_ (IaI + IbI)；(2)新的故障電流採集方式的原理圖如圖2所示，流過故障相零序電流互感器5的電流即新的採集方式下，流過故障相得電流不僅包括非故障線路電容電流，而且包括本線路的非故障相電容電流Ib2+^，因流過的故障電流較大，能提高保護的靈敏度。(3)為了避免屏蔽層感應電壓過高，損壞屏蔽層和零序電流互感器5，在屏蔽層裝設電壓限制器6，電壓限制器6與避雷器原理相同，當屏蔽層電壓升高到限值時，電壓限制器6呈現低阻抗，將電流導入大地，降低屏蔽層電壓。這種採集方式下，零序電流互感器5額定電壓和變比可根據保護需求選取，該方式下的零序電流互感器5電流不受一次負荷電流影響，可提高保護靈敏度。本發明的故障電流採集方式為在三相單芯電纜的屏蔽層首端連接電流互感器，電纜屏蔽層3通過零序電流互感器5接地，這種採集方式下，零序電流互感器5額定電壓和變比，可以根據保護需求選取，該方式下的零序電流互感器5電流不受一次負荷電流影響，可以提高保護靈敏度。本發明實施例提供的三相單電纜單相接地電流的採集方法，在三相單芯電纜屏蔽 層3首端串接零序電流互感器5，三相單芯電纜屏蔽層3通過零序電流互感器5接地，並通過零序電流互感器5採集三相單芯電纜單相接地故障時的電容電流，零序電流互感器5額定電壓和變比，可根據保護需求選取，並且零序電流互感器5電流不受一次負荷電流影響，有效地提高了保護的靈敏度，三相單芯電纜屏蔽層3的遠端設置有電壓限制器6，當三相單芯電纜屏蔽層3的電壓升高到限值時，電壓限制器6呈現低阻抗，將電流導入大地，實用性強，具有較強的推廣與應用價值。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種三相單電纜單相接地電流的採集方法，其特徵在於，在三相單芯電纜屏蔽層首端串接零序電流互感器，三相單芯電纜屏蔽層通過零序電流互感器接地，並通過零序電流互感器採集三相單芯電纜單相接地故障時的電容電流。
2.如權利要求I所述的採集方法，其特徵在於，在三相單芯電纜屏蔽層的遠端設置電壓限制器。
3.如權利要求I所述的採集方法，其特徵在於，零序電流互感器額定電壓和變比，可根據保護需求選取。
4.如權利要求I所述的採集方法，其特徵在於，當三相單芯電纜屏蔽層的電壓升高到限值時，電壓限制器呈現低阻抗，將電流導入大地。
5.如權利要求I所述的採集方法，其特徵在於，該故障電流的採集方法可應用於小電流接地系統。
全文摘要
本發明公開了一種三相單電纜單相接地電流的採集方法，在三相單芯電纜屏蔽層首端串接零序電流互感器，三相單芯電纜屏蔽層通過零序電流互感器接地，並通過零序電流互感器採集三相單芯電纜單相接地故障時的電容電流，零序電流互感器額定電壓和變比，可根據保護需求選取，並且零序電流互感器電流不受一次負荷電流影響，有效地提高了保護的靈敏度，三相單芯電纜屏蔽層的遠端設置有電壓限制器，當三相單芯電纜屏蔽層的電壓升高到限值時，電壓限制器呈現低阻抗，將電流導入大地，實用性強，具有較強的推廣與應用價值。
文檔編號G01R19/00GK102914683SQ201210429209
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月1日 優先權日2012年11月1日
發明者寧景雲, 劉梅, 田冬梅, 李寧, 寧一, 寧寧 申請人:天津市電力公司, 國家電網公司