CN107132456A - 接地故障选线装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种接地故障选线装置。它包括母线端子(A‑B‑C)与接地端子(D)间串接的三相联动开关(2)和接地变压器(3)，以及与电压信号端子(4)、支路电流信号端子(6)电连接的控制器(5)，特别是还串接有分相操作开关(1)，控制器(5)的输出端分别与分相操作开关(1)和三相联动开关(2)的控制端电连接，用于当供配电网发生单相接地故障时，先由电压信号端子(4)的信号得出接地的故障相，再分别控制分相操作开关(1)的故障相、三相联动开关(2)动作，以测定支路电流信号端子(6)的各支路电流SD11‑n和SD21‑n后，来确定支路(ZHL1‑N)中的故障支路。它的选线精度高，可广泛地用于单相接地故障的选线。
Description
技术领域
本发明涉及一种故障选线装置，尤其是一种接地故障选线装置。
背景技术
目前，我国基于中性点非有效接地方式的配电网具有供电可靠性高之优点，大都采用该种供配电方式。单相接地故障是该方式中常见的故障，人们为了确定发生故障的支路并及时对其进行处理，做出了不懈的努力，如中国实用新型专利CN 202275132U于2012年6月13日公告的一种脉冲电流选线装置。该装置由与支路上的零序电流互感器二次侧电连接的控制器，母线与地之间串接的接地变压器和绝缘栅双极晶体管，以及电压互感器组成，其中，绝缘栅双极晶体管的门极与控制器的输出端电连接，电压互感器的二次侧与控制器的输入端电连接；当发生单相接地故障时，控制器就可先由电压互感器处获得发生单相接地故障时的零序电压，并因此而触发绝缘栅双极晶体管导通，使中性点及故障支路均流过较强的零序电流，从而确定出是何支路及其中的何相发生了接地故障。这种装置虽能确定发生接地故障的支路和相，却也存在着欠缺之处，首先，在选线的过程中，由于流过接地故障支路的故障信号本身较小、且特征不明显，易受到接地故障点状态的干扰，以及信号在传输过程中存在着的各种干扰因素，易使信号的特征量丢失，造成选线失效，影响了单相接地选线装置对支路选线的准确率，给故障的解决及用户的用电安全带来了隐患；其次，针对接地变压器的频繁或长期运行，需留有较大的裕度，造成体积过大，增大了制造的成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的欠缺之处，提供一种支路选线准确率高的接地故障选线装置。
为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为，接地故障选线装置包括母线端子与接地端子间串联连接的开关和接地变压器，以及与电压信号端子、支路电流信号端子电连接的控制器，特别是：
所述母线端子与接地端子间还串联连接有分相操作开关；
所述开关为三相联动开关；
所述控制器的输出端分别与分相操作开关和三相联动开关的控制端电连接，用于当供配电网发生单相接地故障时，先由电压信号端子的信号得出接地的故障相，再控制分相操作开关的故障相合闸后，测定支路电流信号端子的各支路电流SD11-n，接着，先控制三相联动开关合闸，再控制分相操作开关的故障相分闸后，测定接地变压器投入后支路电流信号端子的各支路电流SD21-n，随后，先确定支路电流比值S1-n＝SD21-n/SD11-n中具有最大值的支路为故障支路，再控制三相联动开关分闸。
作为接地故障选线装置的进一步改进：
优选地，控制器为比较器，或单片机，或数字信号处理器，或微型计算机。
优选地，三相联动开关合闸后，与分相操作开关的故障相分闸的时间间隙≤2s。
优选地，分相操作开关的故障相分闸后，与三相联动开关分闸的时间间隙≤2s。
相对于现有技术的有益效果是：
采用这样的结构后，由于测定SD11-n时，电网系统为金属接地状态，其零序电压为最大值；而测定SD21-n时，电网系统为阻抗接地状态，其零序电压大为减小，使得故障支路与正常支路的零序电流特征出现明显的差异。因此，由支路电流比值S1-n＝SD21-n/SD11-n即可明显地将故障支路与正常支路分辨出来，且极具准确性。
此外，接地变压器仅短暂的工作于测定SD21-n的时间段，不需留有较大的裕度，使其体积大为减小。
另外，使用电网系统中已配有的电压传感器和电流传感器，直接由其输出端子处获取相应的信号，也既减少了装置的制造成本，也降低了电网系统的运行损耗，还使其物尽其用。
附图说明
图1是本发明的一种基本电路结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选方式作进一步详细的描述。
参见图1，接地故障选线装置的构成如下：
母线端子A-B-C与接地端子D间分别串联连接有分相操作开关1和接地变支路；其中，接地变支路由开关和接地变压器3串接组成，其中的开关为三相联动开关2。
分相操作开关1和三相联动开关2的控制端分别与控制器5的输出端电连接，控制器5的输入端分别与电压信号端子4、支路电流信号端子6电连接；其中，控制器5为微型计算机(也可为比较器，或单片机，或数字信号处理器)。
使用时，只需将本装置的母线端子A-B-C和接地端子D分别接入中性点不直接接地的供配电网系统中。
当供配电网发生单相接地故障时，控制器5先由电压信号端子4的信号得出接地的故障相，再控制分相操作开关1的故障相合闸后，测定支路电流信号端子6的各支路电流SD11-n。接着，先控制三相联动开关2合闸，再控制分相操作开关1的故障相分闸后，测定接地变压器3投入后支路电流信号端子6的各支路电流SD21-n；其中，三相联动开关2合闸后，与分相操作开关1的故障相分闸的时间间隙为1(可≤2)s。随后，先确定支路ZHL1-N电流比值S1-n＝SD21-n/SD11-n中具有最大值的支路为故障支路，再控制三相联动开关2分闸；其中，分相操作开关1的故障相分闸后，与三相联动开关2分闸的时间间隙为1(可≤2)s。
显然，本领域的技术人员可以对本发明的接地故障选线装置进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种接地故障选线装置，包括母线端子(A-B-C)与接地端子(D)间串联连接的开关和接地变压器(3)，以及与电压信号端子(4)、支路电流信号端子(6)电连接的控制器(5)，其特征在于：
所述母线端子(A-B-C)与接地端子(D)间还串联连接有分相操作开关(1)；
所述开关为三相联动开关(2)；
所述控制器(5)的输出端分别与分相操作开关(1)和三相联动开关(2)的控制端电连接，用于当供配电网发生单相接地故障时，先由电压信号端子(4)的信号得出接地的故障相，再控制分相操作开关(1)的故障相合闸后，测定支路电流信号端子(6)的各支路电流SD11-n，接着，先控制三相联动开关(2)合闸，再控制分相操作开关(1)的故障相分闸后，测定接地变压器(3)投入后支路电流信号端子(6)的各支路电流SD21-n，随后，先确定支路(ZHL1-N)电流比值S1-n＝SD21-n/SD11-n中具有最大值的支路为故障支路，再控制三相联动开关(2)分闸。
2.根据权利要求1所述的接地故障选线装置，其特征是控制器(5)为比较器，或单片机，或数字信号处理器，或微型计算机。
3.根据权利要求1所述的接地故障选线装置，其特征是三相联动开关(2)合闸后，与分相操作开关(1)的故障相分闸的时间间隙≤2s。
4.根据权利要求1所述的接地故障选线装置，其特征是分相操作开关(1)的故障相分闸后，与三相联动开关(2)分闸的时间间隙≤2s。
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