專利名稱：接地故障檢測(cè)器件和方法以及包括這種器件的繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接地故障檢測(cè)器件，該器件包括信號(hào)調(diào)整裝置，其用于接收電流信號(hào)以提供代表剩余電流的信號(hào)和代表相電流的信號(hào)；以及，信號(hào)處理裝置，其連接到信號(hào)調(diào)整裝置以接收所述代表剩余電流和相電流的信號(hào)，并且，如果所述代表剩余電流的信號(hào)超過(guò)第一預(yù)置閾值，則提供接地故障檢測(cè)信號(hào)。
本發(fā)明還涉及接地保護(hù)繼電器，其包括電流檢測(cè)器、接地故障檢測(cè)器件和操作機(jī)構(gòu)，其中，電流檢測(cè)器安裝在要進(jìn)行監(jiān)控的電力系統(tǒng)線路的每相導(dǎo)線上，接地故障檢測(cè)器件連接到所述電流檢測(cè)器以接收代表相電流的信號(hào)，以及操作機(jī)構(gòu)連接到所述接地故障檢測(cè)器件。
本發(fā)明還涉及接地故障檢測(cè)方法，該方法包括信號(hào)調(diào)整步驟，用于提供代表剩余電流的信號(hào)和代表相電流的信號(hào)；以及處理步驟，用于根據(jù)所述代表剩余和相電流的信號(hào)來(lái)指示負(fù)載側(cè)接地故障的檢測(cè)。
背景技術(shù)：
接地故障檢測(cè)器件和包括接地故障檢測(cè)器件的繼電器尤其用在中壓三相電力配電系統(tǒng)。圖1中表示了電力配電系統(tǒng)圖。例如，電力配電系統(tǒng)1包括三相變壓器2，該三相變壓器2具有連接到提供饋線4的主配線3的次級(jí)繞組。變壓器2的次級(jí)繞組包括通常通過(guò)阻抗7連接到地6的公共中性線5。有些饋線4包括電路斷路器8以保護(hù)所述線路。接地故障檢測(cè)器件10能夠安裝在電力系統(tǒng)的線路和分段上。例如，與繼電器11連接的檢測(cè)器件10能夠命令電路斷路器8的觸頭打開。
當(dāng)要保護(hù)的饋線4由地下電纜構(gòu)成時(shí)，則在電纜和地之間產(chǎn)生高的電容值。當(dāng)故障13出現(xiàn)在相鄰的饋線上時(shí)，則圖1中由電容器12表示的這些電容使強(qiáng)的單極電流(homopolar)I0在沒(méi)有接地故障的饋線上流動(dòng)。
圖2表示公知的接地故障檢測(cè)器件示意圖，該器件使用由電流檢測(cè)器20A、20B和20C提供的電流信號(hào)IA、IB和IC或者圍繞主相導(dǎo)線82的單極檢測(cè)器21的電流I0。通常，該器件包括調(diào)整電路22，用于向處理電路23提供代表剩余電流的信號(hào)Ir。該處理電路包括保護(hù)模塊25，用于處理代表剩余電流的信號(hào)，并將所述處理了的信號(hào)Ir和第一閾值S1進(jìn)行比較。如果超過(guò)閾值S1，則提供檢測(cè)信號(hào)D以表示接地故障的檢測(cè)。
這樣的器件不能將負(fù)載側(cè)接地故障和饋線側(cè)接地故障區(qū)別開來(lái)，該饋線側(cè)接地故障通過(guò)與相鄰故障饋線的電容性連接(尤其與地下饋線的電容連接)來(lái)檢測(cè)。
為了保護(hù)高電容性饋線，已有檢測(cè)器件除電流檢測(cè)器之外包括變壓器以便使接地保護(hù)能檢測(cè)方向。圖3中示出了這樣的器件的方框圖。因此，變壓器26A、26B和26C向調(diào)整電路22提供電壓信號(hào)VA、VB和VC以確定代表剩余電壓Vr的信號(hào)。處理電路23使用信號(hào)Ir來(lái)檢測(cè)接地故障的出現(xiàn)，以及使用信號(hào)Ir和Vr來(lái)檢測(cè)負(fù)載側(cè)故障或饋線側(cè)故障的方向。
使用變壓器或其他電壓檢測(cè)器的器件的體積很大且花費(fèi)很高。此外，這種器件對(duì)于已經(jīng)安裝的線路是不合適的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種接地故障檢測(cè)器件和方法，由于沒(méi)有使用電壓測(cè)量來(lái)檢測(cè)接地故障，其對(duì)干擾是不靈敏的，以及提供一種包括該器件的保護(hù)繼電器。
在根據(jù)本發(fā)明的接地故障檢測(cè)器件中，如果代表剩余電流的所述信號(hào)的值超過(guò)第一預(yù)置閾值，以及，如果代表反向電流幅度的值和代表剩余電流信號(hào)的值之間的比率至少超過(guò)第二預(yù)置閾值，則處理裝置指示負(fù)載側(cè)接地故障。
在優(yōu)選實(shí)施例中，如果代表剩余電流的所述信號(hào)的值超過(guò)第一預(yù)置閾值，以及如果代表反向電流幅度的值和代表剩余電流信號(hào)值之間的比率至少超過(guò)第二預(yù)置閾值和低于第三預(yù)置閾值，則所述處理裝置指示負(fù)載側(cè)接地故障。
最好，所述處理裝置包括第一保護(hù)裝置，其接收代表剩余的電流信號(hào)，并且如果剩余電流信號(hào)的值超過(guò)第一預(yù)置閾值，則提供第一檢測(cè)信號(hào)；以及，第二保護(hù)裝置，其包括連接到調(diào)整裝置的用于確定反向電流的裝置，該裝置用于接收所述代表相電流的信號(hào)和提供代表反向電流的信號(hào)，以及，如果代表反向電流幅度的值和代表剩余電流信號(hào)的值之間的比率包括在至少所述第二預(yù)置閾值和所述第三預(yù)置閾值之間，則所述第二保護(hù)裝置提供第二檢測(cè)信號(hào)，如果至少所述第一檢測(cè)信號(hào)和所述第二檢測(cè)信號(hào)是有效的，則提供負(fù)載側(cè)接地故障檢測(cè)信號(hào)。
最好，與代表反向電流幅度的值和代表剩余電流信號(hào)的值之間的比率對(duì)應(yīng)的所述第二預(yù)置閾值小于1，以及與也代表反向電流幅度的值和代表剩余電流信號(hào)的值之間的比率的對(duì)應(yīng)的所述第三預(yù)置閾值大于1.2。
最好，所述處理裝置包括第三保護(hù)裝置，該第三保護(hù)裝置包括連接到調(diào)整裝置的用于確定代表直流電流值的裝置，該裝置接收所述代表相電流的信號(hào)和提供代表直流電流變化的信號(hào)，如果所述代表直流電流值沒(méi)有減少，則第三保護(hù)裝置提供第三檢測(cè)信號(hào)，如果至少所述第一檢測(cè)信號(hào)、第二檢測(cè)信號(hào)和所述第三檢測(cè)信號(hào)是有效的，則提供所述負(fù)載側(cè)接地故障檢測(cè)信號(hào)。
在特定的實(shí)施例中，所述調(diào)整裝置包括用于根據(jù)由相電流檢測(cè)器提供的次級(jí)電流來(lái)確定剩余電流的裝置，以及用于確定代表至少一個(gè)相電流信號(hào)的二次諧波的信號(hào)的裝置。并且所述處理裝置包括連接到調(diào)整裝置的第四保護(hù)裝置，用于接收代表二次諧波的信號(hào)，以及如果檢測(cè)到代表二次諧波的所述信號(hào)，則提供閉合臨時(shí)禁止信號(hào)，如果閉合狀態(tài)時(shí)檢測(cè)到代表二次諧波的信號(hào)，則在預(yù)置時(shí)間期間不提供所述負(fù)載側(cè)故障檢測(cè)信號(hào)。
最好，所述代表二次諧波的信號(hào)表示三相電流的組合中的二次諧波比。
根據(jù)第一替換實(shí)施例，接地故障檢測(cè)器件包括次級(jí)電流檢測(cè)器以提供代表在繞組上測(cè)量的從相電流檢測(cè)器輸出的剩余電流的信號(hào)。
根據(jù)第二替換實(shí)施例，用于確定剩余電流的裝置根據(jù)相電流信號(hào)確定所述代表剩余電流的信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的接地保護(hù)繼電器包括電流檢測(cè)器，其安裝在要進(jìn)行監(jiān)控的電力系統(tǒng)線路的每相導(dǎo)線上；至少一個(gè)在以上限定的接地故障檢測(cè)器件，其連接到所述電流檢測(cè)器以接收代表相電流的信號(hào)；以及操作機(jī)構(gòu)，其連接到所述接地故障檢測(cè)器件。
在優(yōu)選實(shí)施例中，所述繼電器包括剩余電流互感器，其圍繞要進(jìn)行監(jiān)控的電力系統(tǒng)的相導(dǎo)線，以及包括連接到所述接地故障檢測(cè)器件的次級(jí)繞組，用于提供代表剩余電流的信號(hào)；以及用于涉及處理由第四保護(hù)裝置提供禁止信號(hào)的裝置。
接地故障方法包括信號(hào)調(diào)整步驟，用于提供代表剩余電流的信號(hào)和代表相電流的信號(hào)；以及處理步驟，用于根據(jù)所述代表剩余和相電流的信號(hào)來(lái)指示負(fù)載側(cè)接地故障的檢測(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，包括第一保護(hù)步驟，其執(zhí)行第一檢查以檢查(test)代表剩余電流的信號(hào)是否超過(guò)第一預(yù)置閾值；以及，第二保護(hù)步驟，其執(zhí)行第二檢查以檢查代表反向電流的信號(hào)和代表剩余電流的信號(hào)之間的比率是否超過(guò)第二預(yù)置閾值。
如果第一檢查和第二檢查結(jié)果是真，則處理步驟指示負(fù)載側(cè)接地故障的檢測(cè)。
最好，第二保護(hù)步驟執(zhí)行第二檢查以檢查代表反向電流的信號(hào)和代表剩余電流的信號(hào)之間的比率是否包括在所述第二預(yù)置閾值和第三預(yù)置閾值之間。
在優(yōu)選實(shí)施例中，接地故障方法包括第三保護(hù)步驟，其執(zhí)行第三檢查以檢查當(dāng)檢測(cè)到接地故障時(shí)代表直流電流的信號(hào)是否沒(méi)有減少，如果第一檢查、第二檢查和第三檢查結(jié)果是真，信號(hào)處理步驟指示負(fù)載側(cè)接地故障的檢測(cè)。
最好，接地故障方法包括第四保護(hù)步驟，用于如果檢測(cè)到為閉合時(shí)，臨時(shí)禁止執(zhí)行指示負(fù)載側(cè)接地故障檢測(cè)。
通過(guò)對(duì)本發(fā)明的僅作為非限定的實(shí)例提供的并在附圖中表示的各特定實(shí)施例的如下的說(shuō)明使其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更加明顯，其中圖1示出能夠使用接地故障檢測(cè)器件的電力系統(tǒng)示意圖；圖2和圖3示出根據(jù)技術(shù)實(shí)施例的狀態(tài)的接地故障檢測(cè)器件的方框圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的接地故障檢測(cè)器件的方框圖。
圖5示出根據(jù)圖4的實(shí)施例的詳細(xì)器件圖的示例。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的接地故障檢測(cè)器件的方框圖。
圖7和圖8示出使用由相電流檢測(cè)器提供的信號(hào)來(lái)提供剩余電流信號(hào)的器件的局部圖；圖9示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的包括接地故障檢測(cè)器件的繼電器的方框圖；圖10示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的檢測(cè)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
在根據(jù)圖4所示的本發(fā)明的實(shí)施例的接地故障檢測(cè)器件中，調(diào)整電路22向處理電路23的第一保護(hù)模塊25提供代表剩余電流的信號(hào)Ir，以及向處理電路23的第二保護(hù)模塊30提供代表剩余電流的信號(hào)Ir和代表相電流的信號(hào)。第一保護(hù)模塊25將代表代表剩余電流的信號(hào)Ir與第一閾值S1進(jìn)行比較并向確定模塊31提供第一檢測(cè)信號(hào)D1。也能夠使用絕對(duì)值|Ir|或代表剩余電流信號(hào)的幅度來(lái)進(jìn)行比較。第二保護(hù)模塊30確定代表反向電流的信號(hào)Ii、確定在信號(hào)Ii和信號(hào)Ir間的比率Ii/Ir、然后將所述比率與第二閾值S2進(jìn)行比較、并且向確定模塊31提供第二檢測(cè)信號(hào)D2。如果第一檢測(cè)信號(hào)D1和第二檢測(cè)信號(hào)D2是有效的或出現(xiàn)的，則確定模塊31提供負(fù)載側(cè)接地故障檢測(cè)信號(hào)D。最好，如果比率Ii/Ir比第二閾值S2高以及比第三閾值S3低，則第二保護(hù)模塊30提供第二檢測(cè)信號(hào)D2。
調(diào)整電路22最好提供代表尤其包括幅度信息和角度(或方向)信息的復(fù)數(shù)型的相電流信號(hào)。例如，這些信號(hào)也能夠用矢量、數(shù)據(jù)對(duì)(data couple)、相矢量或矩陣來(lái)表示。在特定實(shí)施例中，調(diào)整電路22包括抽樣器32和信號(hào)處理模塊33，其中抽樣器32接收來(lái)自電流檢測(cè)器的信號(hào)，信號(hào)處理模塊33連接到抽樣器以接收抽樣信號(hào)和提供相應(yīng)地代表剩余電流和代表相電流Ir、Ia、Ib和Ic的復(fù)數(shù)(complex)形式的信號(hào)。例如，信號(hào)處理模塊33執(zhí)行信號(hào)的傅立葉變換以設(shè)立復(fù)數(shù)值。
圖5詳細(xì)地示出具有分別處理剩余電流和相電流的信號(hào)的信號(hào)處理部件34r、34A、34B和34C的信號(hào)處理模塊33。在該實(shí)施例中，第二保護(hù)模塊30包括部件35，用于確定代表接收復(fù)數(shù)信號(hào)Ia、Ib和Ic的反向電流的信號(hào)Ii。向保護(hù)部件36提供信號(hào)Ii，該保護(hù)部件36包括部件37和部件38，其中，部件37用于確定比率Ii/Ir，部件38用于將所述比率與第二閾值S2進(jìn)行比較以及最好與第三閾值S3進(jìn)行比較以提供第二檢測(cè)信號(hào)D2。最好，根據(jù)電流信號(hào)的絕對(duì)值來(lái)確定比率|Ii|/|Ir|。最好，電流Ii的表達(dá)式能夠表示為下列Ii＝Ia+exp(j4π/3)Ib+exp(j2π/3)Ic.
能夠預(yù)置或調(diào)整第二閾值S2到小于1的值，例如0.9，以及能夠根據(jù)電力系統(tǒng)線路的特性來(lái)預(yù)置或調(diào)整第三閾值S3。例如，閾值S3能夠大于1.2。閾值S3也可在低值1.2和大于1.2的高值之間進(jìn)行調(diào)整。因此，與代表反響電流幅度的值和代表預(yù)置剩余電流信號(hào)的值之間的比率相對(duì)應(yīng)的第三閾值最好能夠較高于低值1.2。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的接地故障檢測(cè)器件的方框圖。所述檢測(cè)器件包括基于代表直流電流Id的電流變化的第三保護(hù)模塊40。當(dāng)故障產(chǎn)生時(shí)，如果直流電流降低，則第三保護(hù)模塊使檢測(cè)器件能夠檢測(cè)饋線側(cè)的兩相故障。所述模塊40包括用于確定直流電流Id的部件41，該部件41接收復(fù)數(shù)類型Ia、Ib和Ic的信號(hào)并向比較部件42提供代表電流Id變化的信號(hào)ΔId。如果直流電流的變化小(尤其小于閾值S4)，則所述部件42提供第三檢測(cè)信號(hào)D3。最好，電流Id的表達(dá)式能夠表示為下列Id＝Ia+exp(j2π/3)Ib+exp(j4π/3)Ic.
圖7和圖8表示使用由相電流檢測(cè)器提供的信號(hào)來(lái)提供剩余電流信號(hào)的局部器件圖。在圖7中，來(lái)自電流檢測(cè)器的次級(jí)電流流經(jīng)電流互感器60的初級(jí)繞組。電流互感器60的次級(jí)繞組向提供信號(hào)Ir的調(diào)整電路提供代表單級(jí)或剩余電流的電流信號(hào)IR。在圖8中，調(diào)整電路包括用于根據(jù)相電流Ia、Ib和Ic來(lái)確定剩余電流Ir的模塊61。模塊61使電流信號(hào)Ia、Ib和Ic的矢量總和或瞬間總和來(lái)確定電流信號(hào)Ir。
在兩種情況中，根據(jù)由相電流檢測(cè)器提供的電流或信號(hào)來(lái)確定電流Ir。然而，尤其在閉合變壓器時(shí)，如果在各相中出現(xiàn)高電流，這些檢測(cè)器能夠使電流信號(hào)飽和或失真。這些高電流能夠引起單級(jí)電流的錯(cuò)誤檢測(cè)。
圖9中示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的包括接地故障檢測(cè)器件的保護(hù)繼電器。在本器件中，調(diào)整模塊22向第五保護(hù)模塊63提供二次諧波或二次諧波比的信號(hào)H2。保護(hù)模塊63將二次諧波比和第五閾值S5進(jìn)行比較，并且向確定模塊31提供暫時(shí)禁止信號(hào)64。在預(yù)置時(shí)間內(nèi)該信號(hào)64禁止向繼電器或操作機(jī)構(gòu)65提供信號(hào)D，以防在閉合時(shí)由于檢測(cè)器的飽和而出現(xiàn)單級(jí)電流的錯(cuò)誤結(jié)果。依靠連接到模塊63的禁止電路83，根據(jù)確定的電流信號(hào)Ir的類型能夠起動(dòng)或消除“禁止”。對(duì)應(yīng)于二次諧波比的閾值S5最好大約是0.2。在圖9中，電磁繼電器或操作機(jī)構(gòu)65能夠起動(dòng)斷路器或開關(guān)的觸頭66的斷開。
圖10表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的檢測(cè)方法的流程圖。該方法包括調(diào)整步驟70以提供代表剩余或單級(jí)電流Ir和代表相電流Ia、Ib和Ic的值。步驟71確定剩余電流Ir、反向電流Ii、直流電流Id、直流電流變化ΔId和/或二次諧波信號(hào)H2的值。步驟72將剩余電流信號(hào)Ir(或該信號(hào)的絕對(duì)值|Ir|)和第一閾值S1進(jìn)行比較。如果不超過(guò)第一閾值S1，則步驟73指示沒(méi)有負(fù)載側(cè)接地故障。如果超過(guò)第一閾值S1，步驟74將比率Ii/Ir(或|Ii|/|Ir|)和第二閾值S2進(jìn)行比較并最好和第三閾值S3進(jìn)行比較。如果不超過(guò)第二閾值S2或如果所述比率不包括在第二閾值S2和第三閾值S3之間，則步驟73指示沒(méi)有負(fù)載側(cè)接地故障。
如果超過(guò)第二閾值S2或最好如果所述比率包括在第二閾值S2和第三閾值S3之間，則步驟75將二次諧波比H2和第五閾值S5進(jìn)行比較。如果超過(guò)第五閾值S5，則步驟73指示沒(méi)有負(fù)載側(cè)接地故障。如果根據(jù)由檢測(cè)器20A、20B和20C的輸出提供的相電流來(lái)確定電流Ir，則能夠起動(dòng)步驟75。
步驟76檢查外部信號(hào)是否指示變壓器閉合，在閉合的情況下執(zhí)行步驟73。如果沒(méi)有閉合，步驟77檢測(cè)直流電流信號(hào)Id是否減小或保持穩(wěn)定，例如，差值ΔId是否小于第四閾值S4。如果差值ΔId小于第四閾值S4，則意味著在饋線側(cè)出現(xiàn)兩相故障，并且方法轉(zhuǎn)到步驟73以指示沒(méi)有負(fù)載側(cè)接地故障。如果差值ΔId不小于第四閾值S4，則在轉(zhuǎn)到步驟79之前步驟78能夠進(jìn)行其他檢查以指示出現(xiàn)負(fù)載側(cè)接地故障。步驟75至78按照組合部分或全部地能夠單獨(dú)采用的保護(hù)或確認(rèn)步驟。根據(jù)該情況，如果超過(guò)第二閾值S2或最好如果所述比率包括在閾值S2和閾值S3之間，則步驟74也能夠直接轉(zhuǎn)到步驟79。
在以上所述的實(shí)施例中，通過(guò)模擬組件、數(shù)字組件或用微處理器(或微控制器)進(jìn)行操作的可編程形式的組件能夠?qū)崿F(xiàn)不同電路、模塊和功能。
電流檢測(cè)器最好是電流互感器。然而，其他電流檢測(cè)器也能是適宜的，例如，霍爾效應(yīng)檢測(cè)器或磁致電阻。
所述不同的信號(hào)能夠具有電信號(hào)或電子信號(hào)、存儲(chǔ)器或寄存器中的數(shù)據(jù)或信息的值、尤其能夠顯示在指示器燈或屏幕上的光信號(hào)、或作用于操作機(jī)構(gòu)的機(jī)械信號(hào)的多種形式。
尤其根據(jù)技術(shù)人員的理解，以上所述檢查也能夠采用其他等效的形式。同樣，一些信號(hào)的確定能夠采用可獲得等效結(jié)果的多種形式。
權(quán)利要求
1.一種接地故障檢測(cè)器件，包括信號(hào)調(diào)整裝置(22)，用于接收電流信號(hào)(IA、IB和IC)以提供代表剩余電流的信號(hào)(Ir)和代表相電流的信號(hào)(Ia、Ib和Ic)；以及信號(hào)處理裝置(23)，其連接到信號(hào)調(diào)整裝置以接收所述代表剩余電流(Ir)和相電流(Ia、Ib和Ic)的信號(hào)，并且如果所述代表剩余電流的信號(hào)(Ir)超過(guò)第一預(yù)置閾值(S1)，則提供接地故障檢測(cè)信號(hào)(D)，接地故障檢測(cè)器件其特征在于如果所述代表剩余電流的信號(hào)(Ir)的值超過(guò)第一預(yù)置閾值(S1)，以及如果代表反向電流(Ii)幅度的值和代表剩余電流信號(hào)(Ir)的值之間的比率至少超過(guò)第二預(yù)置閾值(S2)，則所述信號(hào)處理裝置(23)指示負(fù)載側(cè)接地故障。
2.按照權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于如果所述代表剩余電流的信號(hào)(Ir)的值超過(guò)第一預(yù)置閾值(S1)，以及如果代表反向電流(Ii)幅度的值和代表剩余電流信號(hào)(Ir)的值之間的比率至少超過(guò)第二預(yù)置閾值(S2)和低于第三預(yù)置閾值(S3)，則所述信號(hào)處理裝置指示負(fù)載側(cè)接地故障。
3.按照權(quán)利要求2所述的器件，其特征在于所述信號(hào)處理裝置包括第一保護(hù)裝置(25)，其接收代表剩余電流的信號(hào)(Ir)，并且如果剩余電流信號(hào)的值超過(guò)第一預(yù)置閾值(S1)，則提供第一檢測(cè)信號(hào)(D1)；以及，第二保護(hù)裝置(30、35、36、37和38)，其包括連接到調(diào)整裝置(22)的用于確定反向電流(Ii)的裝置(35)，該裝置(35)用于接收所述代表相電流的信號(hào)(Ia、Ib和Ic)和提供代表反向電流的信號(hào)(Ii)，以及，如果代表反向電流(Ii)幅度的值和代表剩余電流信號(hào)(Ir)的值之間的比率至少包括在所述第二預(yù)置閾值(S2)和所述第三預(yù)置閾值(S3)之間，則所述第二保護(hù)裝置提供第二檢測(cè)信號(hào)(D2)，如果至少所述第一檢測(cè)信號(hào)(D1)和所述第二檢測(cè)信號(hào)(D2)是有效的，則提供所述負(fù)載側(cè)接地故障檢測(cè)信號(hào)(D)。
4.按照權(quán)利要求2或3任一項(xiàng)所述的器件，其特征在于與代表反向電流(Ii)幅度的值和代表剩余電流信號(hào)(Ir)的值之間的比率對(duì)應(yīng)的所述第二預(yù)置閾值(S2)小于1，以及也與代表反向電流(Ii)幅度的值和代表剩余電流信號(hào)(Ir)的值之間的比率對(duì)應(yīng)的所述第三預(yù)置閾值(S3)大于1.2。
5.按照權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的器件，其特征在于所述信號(hào)處理裝置包括第三保護(hù)裝置(40)，該第三保護(hù)裝置(40)包括連接到調(diào)整裝置的用于確定代表直流電流(Id)值的裝置(41)，該裝置(41)接收所述代表相電流的信號(hào)(Ia、Ib和Ic)和提供代表直流電流(Id)變化的信號(hào)(ΔId)，如果代表所述直流電流值沒(méi)有減少，則所述第三保護(hù)裝置提供第三檢測(cè)信號(hào)(D3)，如果至少所述第一檢測(cè)信號(hào)(D1)、第二檢測(cè)信號(hào)(D2)和所述第三檢測(cè)信號(hào)(D3)是有效的，則提供所述負(fù)載側(cè)接地故障檢測(cè)信號(hào)(D)。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的器件，其特征在于所述調(diào)整裝置包括用于根據(jù)由相電流檢測(cè)器(20A、20B和20C)提供的次級(jí)電流來(lái)確定剩余電流(Ir)的裝置(60和61)；以及用于確定代表至少一個(gè)相電流信號(hào)的二次諧波的信號(hào)(H2)的裝置(33)，并且其特征還在于所述信號(hào)處理裝置(23)包括連接到調(diào)整裝置的第四保護(hù)裝置(63)，用于接收代表二次諧波的信號(hào)(H2)，以及如果檢測(cè)到代表二次諧波的所述信號(hào)(H2)，則提供閉合臨時(shí)禁止信號(hào)，如果閉合狀態(tài)時(shí)檢測(cè)到代表二次諧波的信號(hào)(H2)，則在預(yù)置時(shí)間期間不提供所述負(fù)載側(cè)接地故障檢測(cè)信號(hào)(D)。
7.按照權(quán)利要求6所述的器件，其特征在于所述代表二次諧波的信號(hào)(H2)表示三相電流組合中的二次諧波比。
8.按照權(quán)利要求6或7任一項(xiàng)所述的器件，其特征在于接地故障檢測(cè)器件包括次級(jí)電流檢測(cè)器(60)，用于提供從相電流檢測(cè)器(20A、20B和20C)輸出的繞組上測(cè)量的代表剩余電流的信號(hào)(Ir)。
9.按照權(quán)利要求6或7任一項(xiàng)所述的器件，其特征在于用于確定剩余電流的裝置(61)，根據(jù)相電流信號(hào)(Ia、Ib和Ic)確定所述代表剩余電流的信號(hào)(Ir)。
10.一種接地保護(hù)繼電器，包括電流檢測(cè)器(20A、20B和20C)，其安裝在要進(jìn)行監(jiān)控的電力系統(tǒng)線路的每相導(dǎo)線(82)上，該繼電器的特征在于包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)的接地故障檢測(cè)器件，其連接到所述電流檢測(cè)器以接收代表相電流的信號(hào)(IA、IB和IC)；以及操作機(jī)構(gòu)(65)，其連接到所述接地故障檢測(cè)器件。
11.按照權(quán)利要求10所述的接地保護(hù)繼電器，其特征在于所述繼電器包括剩余電流互感器(21)，其圍繞要進(jìn)行監(jiān)控的電力系統(tǒng)的相導(dǎo)線(82)，以及包括連接到所述接地故障檢測(cè)器件的次級(jí)繞組以提供代表剩余電流的信號(hào)(Ir)；以及用于涉及處理由第四保護(hù)裝置(63)提供禁止信號(hào)(64)的裝置(83)。
12.一種接地故障檢測(cè)方法，包括信號(hào)調(diào)整步驟(70)，用于提供代表剩余電流(Ir)的信號(hào)和代表相電流(Ia、Ib和Ic)的信號(hào)；以及處理步驟(79)，用于根據(jù)所述代表剩余和相電流的信號(hào)來(lái)指示負(fù)載側(cè)接地故障的檢測(cè)，其特征在于包括第一保護(hù)步驟(72)，其執(zhí)行第一檢查以檢查代表剩余電流的信號(hào)(Ir)是否超過(guò)第一預(yù)置閾值(S1)；以及第二保護(hù)步驟(74)，其執(zhí)行第二檢查以檢查代表反向電流的信號(hào)(Ii)和代表剩余電流的信號(hào)(Ir)之間的比率是否超過(guò)第二預(yù)置閾值(S2)，如果第一檢查和第二檢查結(jié)果是真，則處理步驟(79)指示負(fù)載側(cè)接地故障的檢測(cè)。
13.按照權(quán)利要求12所述的檢測(cè)方法，其特征在于第二保護(hù)步驟(74)執(zhí)行第二檢查以檢查代表反向電流的信號(hào)(Ii)和代表剩余電流的信號(hào)(Ir)之間的比率是否包括在所述第二預(yù)置閾值(S2)和第三預(yù)置閾值(S3)之間。
14.按照權(quán)利要求12或13任一項(xiàng)所述的檢測(cè)方法，其特征在于包括第三保護(hù)步驟(77)，其執(zhí)行第三檢查以檢查當(dāng)檢測(cè)到接地故障時(shí)代表直流電流的信號(hào)(Id)是否沒(méi)有減少，如果第一檢查、第二檢查和第三檢查結(jié)果是真，信號(hào)處理步驟(79)指示負(fù)載側(cè)接地故障的檢測(cè)。
15.按照權(quán)利要求12至14中的任一項(xiàng)所述的檢測(cè)方法，其特征在于包括第四保護(hù)步驟(75)，用于如果檢測(cè)到為閉合時(shí)，則執(zhí)行臨時(shí)禁止指示負(fù)載側(cè)接地故障的檢測(cè)。
全文摘要
接地故障檢測(cè)器件包括信號(hào)調(diào)整電路(22)，用于接收電流信號(hào)(IA、IB和IC)以提供代表剩余電流的信號(hào)(Ir)和代表相電流的信號(hào)(Ia、Ib和Ic)；以及信號(hào)處理電路(23)，其連接到調(diào)整器以根據(jù)所述信號(hào)(Ir、Ia、Ib和Ic)執(zhí)行負(fù)載側(cè)接地故障檢測(cè)。如果代表剩余電流的值(Ir)的值超過(guò)第一預(yù)置閾值(S1)，以及如果代表反向電流(Ii)幅度的值和代表剩余電流信號(hào)(Ir)的值之間的比率超過(guò)第二預(yù)置閾值(S2)或包括在兩個(gè)預(yù)置閾值之間，則所述處理電路和檢測(cè)方法指示負(fù)載側(cè)接地故障。保護(hù)繼電器包括電流檢測(cè)器、檢測(cè)器件和由檢測(cè)信號(hào)(D)控制的操作機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)H02H3/33GK1550787SQ20041003847
公開日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2004年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月5日
發(fā)明者澤維爾·勒皮維特, 皮埃爾·伯特蘭德, 伯特蘭德, 澤維爾 勒皮維特 申請(qǐng)人:施耐德電器工業(yè)公司