一種工礦低壓電網(wǎng)單相接地漏電選線裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電網(wǎng)故障選線裝置，具體地說(shuō)是一種工礦低壓電網(wǎng)單相接地漏電選線裝置，尤其涉及中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的工礦低壓電網(wǎng)單相接地漏電選線保護(hù)裝置，屬于電力系統(tǒng)單相接地故障檢測(cè)和繼電保護(hù)、電氣安全技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國(guó)的工礦380?1140V低壓電網(wǎng)以及3.3kV?35kV中壓電網(wǎng)廣泛采用中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)，大致分為:中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，中性點(diǎn)經(jīng)零序電抗器或消弧線圈接地系統(tǒng)，中性點(diǎn)經(jīng)電阻器接地系統(tǒng)三種不同的接地方式，中性點(diǎn)經(jīng)零序電抗器或消弧線圈接地系統(tǒng)，稱為諧振接地系統(tǒng)。關(guān)于中低壓電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式和諧振接地系統(tǒng)的有關(guān)介紹，可參閱《電力系統(tǒng)諧振接地》(要煥年、曹梅月著)一書中的第一章“電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式”和第二章“諧振接地原理”的內(nèi)容。
[0003]中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)的工礦中低壓電網(wǎng)中發(fā)生最多的橫向電氣故障是單相接地漏電故障，而且是引發(fā)人身觸電傷亡、相間短路、電火災(zāi)和引燃瓦斯、煤塵、粉塵爆炸的主要因素。
[0004]我國(guó)工礦低壓電網(wǎng)的漏電保護(hù)在80年代前期基本都采用無(wú)選擇性的總檢漏繼電器，雖然比較靈敏、可靠，但是低壓電網(wǎng)一旦發(fā)生漏電故障就會(huì)引起全電網(wǎng)停電、整個(gè)采區(qū)停產(chǎn)。1986年，有選擇性的低壓漏電保護(hù)項(xiàng)目列為國(guó)家“七五”科技攻關(guān)任務(wù);經(jīng)過(guò)幾年的艱苦科技攻關(guān)，90年代初期，我國(guó)研制出幾種具有選擇性的低壓選漏保護(hù)裝置，使選擇性漏電保護(hù)的技術(shù)取得了進(jìn)步，在工礦低壓電網(wǎng)安全方面發(fā)揮了重要作用。
[0005]近幾年來(lái)，隨著工礦企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)能力的不斷擴(kuò)展，工礦低壓電網(wǎng)的容量也日益增大，特別是煤田井下開采的不斷拓展，井下變電所、電力負(fù)荷也不斷增加，工礦地面和井下低壓電網(wǎng)大都采用多級(jí)放射式供電的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，并且都是電纜線路，對(duì)地分布電容較大，甚至有些對(duì)地電容已經(jīng)超過(guò)1.0yF，發(fā)生單相接地漏電故障時(shí)，電容性電流特別大，為了減少和避免人身觸電傷亡和預(yù)防瓦斯煤塵、粉塵爆炸，一是要保證選漏保護(hù)動(dòng)作的準(zhǔn)確性和速動(dòng)性，同時(shí)必須恢復(fù)原有零序電抗器(LuO補(bǔ)償功能。采用零序電抗器補(bǔ)償、減少單相接地漏電的電容性電流，從而使工礦低壓電網(wǎng)如同6kV?35kV中壓電網(wǎng)的諧振接地系統(tǒng)一樣，而其單相接地漏電選線保護(hù)的實(shí)現(xiàn)卻比中壓諧振接地系統(tǒng)的單相接地選線復(fù)雜、困難的多，不易實(shí)現(xiàn)，像中壓諧振接地系統(tǒng)中采用的零序?qū)Ъ{法、殘留增量法、信號(hào)注入法、暫態(tài)分量法、五次諧波法等，在工礦低壓電網(wǎng)的選漏保護(hù)中都無(wú)法采用。
[0006]到目前為止，我國(guó)工礦低壓電網(wǎng)使用的各種類型的單相接地漏電選線保護(hù)裝置的“選漏原理”基本上都是采用零序功率方向原理或零序電流絕對(duì)值比較方法構(gòu)成的，由于采用原理的落后、陳舊，所以選漏保護(hù)的準(zhǔn)確性、可靠性比較差，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間也無(wú)法滿足低壓電網(wǎng)多級(jí)選漏保護(hù)的要求，而且必須廢除總檢漏繼電器(如TY-82型)中的零序電抗器補(bǔ)償功能為前提，這也不符合JB6314-92標(biāo)準(zhǔn)中的4.2.1條和5.15條的規(guī)定。
[0007]因此，研發(fā)一種不僅選漏準(zhǔn)確、動(dòng)作時(shí)間快，而且又能適應(yīng)帶有零序電抗器補(bǔ)償?shù)牡蛪憾嗉?jí)電網(wǎng)的新型單相接地漏電選線保護(hù)裝置，一直是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)亟待解決的技術(shù)難題。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]針對(duì)上述不足，本實(shí)用新型提供了一種工礦低壓電網(wǎng)單相接地漏電選線裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確地判別出單相接地漏電故障支路，并分別通用于帶有零序電抗器補(bǔ)償?shù)牡蛪弘娋W(wǎng)，無(wú)論零序電抗器是處于欠補(bǔ)償還是過(guò)補(bǔ)償狀態(tài)。
[0009]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是:一種工礦低壓電網(wǎng)單相接地漏電選線裝置，包括單相漏電選線模塊和外圍電路，其特征是，所述單相漏電選線模塊包括零序基波倍頻相位判別裝置、零序電壓信號(hào)uo處理電路、故障判斷啟動(dòng)電壓信號(hào)uQq處理電路、三相電網(wǎng)絕緣水平監(jiān)視信號(hào)Ujy處理電路和若干條零序電流信號(hào)1處理電路;所述零序基波倍頻相位判別裝置包括由復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD構(gòu)成的內(nèi)含零序基波倍頻相位判別電路的集成電路ASIC;所述零序電壓信號(hào)uo處理電路、故障判斷啟動(dòng)電壓信號(hào)uQq處理電路、三相電網(wǎng)絕緣水平監(jiān)視信號(hào)Ujy處理電路和零序電流信號(hào)1處理電路的輸入端分別與外圍電路相連，輸出端分別與集成電路ASIC的輸入端相連，用以將從三相電網(wǎng)中同一段母線上獲取的零序電壓信號(hào)uo、故障判斷啟動(dòng)電壓信號(hào)uQq、三相電網(wǎng)絕緣水平監(jiān)視信號(hào)Ujy和零序電流信號(hào)1發(fā)送給集成電路ASIC進(jìn)行識(shí)別單相漏電故障支路;所述集成電路ASIC的輸出端分別與LED指示故障支路、音響報(bào)警電路和保護(hù)輸出跳閘繼電器的控制端相連。
[0010]優(yōu)選地，最簡(jiǎn)單、最初級(jí)的硬邏輯集成電路ASIC包括基波零序電壓信號(hào)倍頻電路和若干個(gè)零序電流信號(hào)倍頻及相位判別電路，基波零序電壓信號(hào)倍頻電路包括3個(gè)兩輸入與門和1個(gè)非門；每一個(gè)零序電流信號(hào)倍頻及相位判別電路包括3個(gè)兩輸入與門、2個(gè)與非門、1個(gè)J-K觸發(fā)器、1個(gè)脈寬比較器、1個(gè)四輸入與非門和1個(gè)R-S鎖存器。
[0011]優(yōu)選地，所述零序電壓信號(hào)uo處理電路包括穩(wěn)壓二極管DW1、穩(wěn)壓二極管DW2、第一U0處理電路和第二U0處理電路;所述第一U0處理電路包括低通濾波電路、鑒幅電路、光電隔離電路和整形電路，所述第二 U0處理電路包括低通濾波電路、移相電路、鑒幅電路、光電隔離電路和整形電路。
[0012]優(yōu)選地，所述故障判斷啟動(dòng)電壓信號(hào)UQq處理電路包括低通濾波電路、鑒幅電路、光電隔離電路和整形電路。
[0013]優(yōu)選地，所述三相電網(wǎng)絕緣水平監(jiān)視信號(hào)Ujy處理電路包括光電隔離電路和整形電路。
[0014]優(yōu)選地，所述零序電流信號(hào)1處理電路包括第一 1處理電路和第二 1處理電路，所述第一 1處理電路包括低通濾波電路、鑒幅電路、光電隔離電路和整形電路，所述第二 1處理電路包括低通濾波電路、阻容移相電路、鑒幅電路、光電隔離電路和整形電路。
[0015]優(yōu)選地，所述外圍電路包括零序電壓信號(hào)uo獲取電路、故障判斷啟動(dòng)電壓信號(hào)UOq獲取電路、三相電網(wǎng)絕緣水平監(jiān)視信號(hào)Ujy獲取電路和若干條零序電流信號(hào)1獲取電路；
[0016]所述零序電壓信號(hào)UQ獲取電路包括變壓器TQ和降壓變壓器TC2，用以將從三相電網(wǎng)母線上取出的零序電壓信號(hào)U0發(fā)送給單相漏電選線模塊；
[0017]所述故障判斷啟動(dòng)電壓信號(hào)UQq獲取電路包括變壓器TQ，用以將從三相電網(wǎng)母線上取出的故障判斷啟動(dòng)電壓信號(hào)uQq發(fā)送給單相漏電選線模塊；
[0018]所述三相電網(wǎng)絕緣水平監(jiān)視信號(hào)Ujy獲取電路包括變壓器TQ、隔直電容CQ1、電阻Ro、濾波電容CQ2和三相電網(wǎng)絕緣監(jiān)視裝置，用以從該三相電網(wǎng)同一段母線上取出的反映三相電網(wǎng)絕緣水平大小的1^信號(hào)發(fā)送給單相漏電選線模塊；
[0019]所述零序電流信號(hào)iQ獲取電路包括零序電流互感器，用以將從該三相電網(wǎng)同一段母線各饋出線路上的取出零序電流信號(hào)1發(fā)送給單相漏電選線模塊；
[0020]所述的零序電壓信號(hào)uo獲取電路和若干條零序電流信號(hào)1獲取電路設(shè)置在三相電網(wǎng)中同一段母線上。
[0021 ]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0022]1、本實(shí)用新型直接將基波零序電流和基波零序電壓信號(hào)進(jìn)行“倍頻”處理后，應(yīng)用“倍頻”后的信號(hào)作為單相接地漏電故障的選擇判斷，在國(guó)內(nèi)外屬于首次，通過(guò)集成電路ASIC實(shí)現(xiàn)零序基波倍頻相位判別，使單相接地漏電故障的選出時(shí)間縮短為< 10ms，大大小于JB6314-92