配電網小電流接地系統(tǒng)接地故障選線裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電力行業(yè)配電網小電流接地系統(tǒng)故障檢測，特別是針對配電網的小電流接地系統(tǒng)接地故障選線的裝置。
【背景技術】
[0002]我國電力系統(tǒng)的配電網中，廣泛采用了小電流接地方式。如10KV-66KV配電網的中性點采用非有效接地方式，包括了中性點不接地和中性點經消弧線圈接地兩種，目的是當配電網發(fā)生單相接地故障時能夠自動熄滅電弧并恢復絕緣。當發(fā)生永久性接地故障時，為了防止非故障相電壓升高而導致故障擴大，必須盡快確定故障線路并盡早地退出供電。針對這個接地故障選線問題已困擾電力行業(yè)，并沒有很好的解決方法，成為了配電自動化的“心病”之一。特別是6-10kV電網部分采用中性點不接地方式，個別地區(qū)如上海、北京、廣州等部分城市電網采用小電阻接地方式。在我國，至少在較長的一段時間內，中性點采用小電流接地方式仍是一種典型的、有競爭力的接地方式，仍將占主要地位。
[0003]小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障的概率最高，許多資料表明:單相接地故障占小電流接地系統(tǒng)故障的80%。當發(fā)生單相接地故障時，由于故障點電流較小，且不影響負荷的正常供電，一般允許繼續(xù)運行l(wèi)_2h。但隨著饋線的增多，電容電流變大，可能對輸變電設備和用戶造成很多危害，長時間運行易使故障擴大成兩點或多點接地短路；金屬性接地引起的單相過電壓可能燒毀母線的電壓互感器；弧光接地還可能引起全系統(tǒng)過電壓，產生的過電壓可能擊穿線路絕緣子，避雷器引發(fā)相間短路，破壞安全運行；接地電流也可能造成人身傷害事故等。因此實際運行中應該盡量在保證不間斷供電的情況下迅速找到故障線路并排除故障。但小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線技術對于配電網安全可靠地供電和實現(xiàn)變電站綜合自動化等有重要而深遠的意義，且也是國家電網公司今后的發(fā)展重點方向。
[0004]現(xiàn)行的各種小電流接地故障選線裝置存在大量的誤報問題。本發(fā)明提出了數(shù)據(jù)綜合斷據(jù)法；基于零序電壓法、電流法和激勵信號法的綜合判據(jù)，通過對零序電壓信號、零序電流信號的故障特性選線，確定故障線路，外加一套激勵信號通過PT 二次耦合法的綜合信息來判定，使小電流接地系統(tǒng)故障選線的準確率大大提高，解決單相接地故障準確判斷的問題。其優(yōu)點如下。
[0005]1.不需要安裝零序電壓互感器，實現(xiàn)故障定位功能。
[0006]2.分布式結構、接線簡單、擴充性好，變電站增加饋線不裝置沒有任何影響。
[0007]選擇故障線路不受系統(tǒng)出線方式、接地故障方式的影響。

【發(fā)明內容】

[0008]本實用新型提為配電網小電流接地系統(tǒng)接地故障選線裝置，其特征在于，包括了:激勵信號接收端、電壓采樣單元、電流采樣單元、綜合判據(jù)單元、信號同步判定單元、低頻信號源、低頻信號激勵單元、信號注入回路、報警選線單元。激勵信號接收端與綜合判據(jù)單元相接；電壓采樣單元與綜合判據(jù)單元相接；電流采樣單元與綜合判據(jù)單元相接；綜合判據(jù)單元與信號同步判定單元相接；信號同步判定單元與低頻信號源相接；低頻信號源與低頻信號激勵單元相接；低頻信號激勵單元與信號注入回路相接；信號注入回路與信號同步判定單元相接；信號同步判定單元與報警選線單元相接。激勵信號接收端、電壓采樣單元、電流采樣單元這三個單元監(jiān)測到數(shù)據(jù)傳輸給綜合判據(jù)單元；綜合判據(jù)單元根據(jù)各單元采集回來的數(shù)據(jù)進行判據(jù)，把相關的測量數(shù)據(jù)傳輸給信號同步判定單元；信號同步判定單元同時把判定后的信號傳輸給低頻信號源；低頻信號源自身也注入一個信號，同時把信號同步判定單元傳輸?shù)男盘栆黄饌鬏斀o低頻信號激勵單元；低頻信號激勵單元使信號更加穩(wěn)定，降低干擾，再把信號傳輸給信號注入回路；信號注入回路把信號傳輸給信號同步判定單元；信號同步判定單元將各種信息的數(shù)據(jù)和狀態(tài)量進行判定，判定異常的信息和故障的選線，再把異常的信息和故障的選線傳輸給報警選線單元，報警選線單元對異常信息進行報警輸出，對故障的線路接地故障進行選線。
[0009]為了讓本實用新型的上述特征和優(yōu)點更明顯易懂，下面特例舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]實施例:如圖1所示，本實用新型裝置的結構示意，本實用新型是為變電站配電運行提供小電流接地系統(tǒng)故障選線定位的裝置，包括了:激勵信號接收端(I)、電壓采樣單元
(2)、電流采樣單元(3)、綜合判據(jù)單元(4)、信號同步判定單元(5)、低頻信號源(6)、低頻信號激勵單元(7)、信號注入回路(8)、報警選線單元(9)。激勵信號接收端(I)與綜合判據(jù)單元(4)相接；電壓采樣單元(2)與綜合判據(jù)單元(4)相接；電流采樣單元(3)與綜合判據(jù)單元(4)相接；綜合判據(jù)單元(4)與信號同步判定單元(5)相接；信號同步判定單元(5)與低頻信號源(6)相接；低頻信號源(6)與低頻信號激勵單元(7)相接；低頻信號激勵單元(7)與信號注入回路(8)相接；信號注入回路(8)與信號同步判定單元(5)相接；信號同步判定單元(5)與報警選線單元(9)相接。激勵信號接收端(1)、電壓采樣單元(2)、電流采樣單元(3)這三個單元監(jiān)測到數(shù)據(jù)傳輸給綜合判據(jù)單元(4);綜合判據(jù)單元(4)根據(jù)各單元采集回來的數(shù)據(jù)進行判據(jù)，把相關的測量數(shù)據(jù)傳輸給信號同步判定單元(5);信號同步判定單元
(5)同時把判定后的信號傳輸給低頻信號源(6);低頻信號源(6)自身也注入一個信號，同時把信號同步判定單元(5)傳輸?shù)男盘栆黄饌鬏斀o低頻信號激勵單元(7);低頻信號激勵單元(7)使信號更加穩(wěn)定，降低干擾，再把信號傳輸給信號注入回路(8);信號注入回路(8)把信號傳輸給信號同步判定單元(5);信號同步判定單元(5)將各種信息的數(shù)據(jù)和狀態(tài)量進行判定，判定異常的信息和故障的選線，再把異常的信息和故障的選線傳輸給報警選線單元
(9)，報警選線單元(9)對異常信息進行報警輸出，對故障的線路進行選線。
[0012]激勵信號接收端(I)收集配電網的各輸出各支路的激勵信號，主要完成輸入信號的接收端口。采用在各原有出線的電流互感器信號同時采集到由低頻信
[0013]號激勵單元(7)注入到配電網的信號。激勵信號接收端(I)將收集到的激
[0014]勵信號電壓和電流信號的接收端口的信號送到綜合判據(jù)單元(4)進行綜合判
[0015]斷。接收端主要采用型號為DTlOl的變送器，美國DA公司生產。
[0016]電壓采樣單元(2)采用分壓電阻網絡，通過一個電壓跟隨器后再送A/D進行電壓采樣作用。電壓采樣單元的分壓電阻網絡從PT 二次輸出端取樣，電壓采樣單元(2)的輸出電壓為0-5V，電壓采樣單元(2)可以判斷A、B、C三相的電壓狀態(tài)，如有一相電壓不對，可以判斷為當相電壓異常故障，信號送給綜合判據(jù)單元(4)。
[0017]電流采樣單元(3)采用了真有效值轉換芯片AD736。主電路輸出的電流轉換成電壓發(fā)送到信號綜合判據(jù)單元(4)，單片機再根據(jù)偏差值修改控制量以及
[0018]實現(xiàn)過壓過流保護、故障判斷等功能。電流采樣單元(3)收集各支路回路的
[0019]零序電流信號和相電流信號，發(fā)送給綜合判據(jù)單元(4)作為綜合判斷的依據(jù)。
[0020]綜合判據(jù)單元(4)同時接收到，激勵信號接收端(I)的激勵信號，電壓采樣單元
(2)相電壓、零序電壓信號，電流采樣單元(3)的相電流。綜合判
[0021 ] 據(jù)單元(4 )根據(jù)相電壓、零序電壓、相電流、零序電流和激勵信號電壓、電
[0022]流信號，綜合判據(jù)單元(4)根據(jù)信號同步判定單元(5)的同步信號進一步
[0023]判定激勵信號，就是由低頻信號激勵單元(7)發(fā)出的信號，非同步的其他信
[0024]號將被鋪除，能有效提尚判斷的精度，大大提尚接地故障選線的準確性。
[0025]信號同步判定單元(5)主要完成低頻信號同步，使非同步信號無法進行綜合判據(jù)，有效提尚判據(jù)的準確性和提尚抗干擾能力。
[0026]低頻信號源(6)提供一個低頻信號，經過運算，放大。低頻信號源包括內部信號振蕩器、信號整形、信號放大部分，將產生一個幅度為12V，頻率為IHz
[0027]的同步方波低頻信號送到低頻信號激勵單元(7)。信號振蕩器由芯片18741
[0028]完成，信號整形放大由CM324完成。
[0029]低頻信號激勵單元(7)由低頻信號源(6)送過來的信號通過本激勵單元后產生10mAUOOV的激勵信號。主要完成芯片型號是LM444。
[0030]信號注入回路(8)將低頻信號激勵單元(7)的低頻信號進行隔離變換與二次的互感器相接，進行有效保護和隔離，實現(xiàn)了激勵信號的注入和安全問題，
[0031]主要由注入回路的變壓器完成。
[0032]報警選線單元(9)是由干接點、繼電器和指示燈組成，主要用來完成報警；報警選線單元將對配電網的每一條輸出線路進行報警，其報警由綜合判據(jù)單元(4)發(fā)送過來，出現(xiàn)接地故障回路的信號進行報警輸出，繼電器動作，指
[0033]示燈亮。報警輸出的繼電器為兩組干接點，選用DT1240繼電器，上海無線電
[0034]八廠生產，24電源供電，指示燈為普通發(fā)光Φ 5發(fā)光二極管，燈亮為報警。
【主權項】
1.配電網小電流接地系統(tǒng)接地故障選線裝置，其特征在于，包括了:激勵信號接收端、電壓采樣單元、電流采樣單元、綜合判據(jù)單元、信號同步判定單元、低頻信號源、低頻信號激勵單元、信號注入回路、報警選線單元；激勵信號接收端與綜合判據(jù)單元相接；電壓采樣單元與綜合判據(jù)單元相接；電流采樣單元與綜合判據(jù)單元相接；綜合判據(jù)單元與信號同步判定單元相接；信號同步判定單元與低頻信號源相接；低頻信號源與低頻信號激勵單元相接；低頻信號激勵單元與信號注入回路相接；信號注入回路與信號同步判定單元相接；信號同步判定單元與報警選線單元相接。
【專利摘要】本實用新型是為配電網提供配電網小電流接地系統(tǒng)接地故障選線裝置，整個裝置由：激勵信號接收端、電壓采樣單元、電流采樣單元、綜合判據(jù)單元、信號同步判定單元、低頻信號源、低頻信號激勵單元、信號注入回路、報警選線單元；實現(xiàn)了配電網小電流接地系統(tǒng)故障的選線功能，通過對零序電壓信號、零序電流信號的故障特性選線，確定故障線路，外加一套激勵信號通過PT二次耦合法的綜合信息來判定，提高了小電流接地系統(tǒng)接地故障選線的準確率，解決單相接地故障誤判的問題。
【IPC分類】G01R31/08
【公開號】CN204789874
【申請?zhí)枴緾N201520544387
【發(fā)明人】陳媚, 曹光平, 王振豐
【申請人】浙江科暢電子有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月27日