電力系統(tǒng)電壓互感器多點接地的檢測裝置制造方法
【專利摘要】一種電力系統(tǒng)電壓互感器多點接地的檢測裝置：包括CPU主控、模數(shù)轉(zhuǎn)換和開關控制電路；開口電流互感器中穿有電壓互感器二次中性線N600與接地點連線，輸出經(jīng)第一濾波放大電路后至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；電流互感器穿有接地點與取樣電阻Rv一端之間連線，輸出經(jīng)第二濾波放大電路后至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；取樣電阻Rv的另一端接有多條支路，支路上串接有開關、電阻并對應地外接電力用電壓互感器的A相接線端子；取樣電阻Rv的兩端還經(jīng)隔離放大電路，輸出0-5V電壓信號至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。本實用新型可以及時、準確地檢測眾多的電壓互感器是否存在多點接地故障，并可具體定位。
【專利說明】電力系統(tǒng)電壓互感器多點接地的檢測裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種電力系統(tǒng)電壓互感器多點接地故障的檢測裝置。
【背景技術】
[0002]電力系統(tǒng)如發(fā)電廠、變電站內(nèi)設有許多的變壓器，眾多的變壓器需要通過接地網(wǎng)接地。但發(fā)電廠、變電站的接地網(wǎng)并非真正的等電位面，不同點之間會存在電位差，當較大的一次設備大接地故障電流注入地網(wǎng)時，該電位差也相應增加。如果PT 二次回路在發(fā)電廠、變電站的不同地點同時多點接地，地網(wǎng)上的電位差將竄入PT 二次回路，繼電保護的電壓波形可能會發(fā)生畸變或測量數(shù)據(jù)不正確等現(xiàn)象，將導致阻抗元件和方向元件的不正確動作。
[0003]以下保護誤動均由PT 二次回路多點接地故障造成:
[0004]①2009年I月5日11:43，廣西500kV電來線線路輔助保護誤動；
[0005]②2009年2月16日15:08，云南漫灣電廠500kV#7聯(lián)變差動保護誤動；
[0006]③2009年3月4日19:09，220kV雞干I回、雞干II回縱聯(lián)保護誤動。
[0007]國家電網(wǎng)公司《電力系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置反事故措施》明確規(guī)定，運行中的電壓互感器二次回路必須只能通過一點接于接地網(wǎng)。
[0008]而南方電網(wǎng)電力調(diào)度中心下發(fā)調(diào)繼【2009】10號文件要求,各廠、局對220kV及以上廠站的電壓互感器二次 回路，是否存在2點或多點接地進行排查，且每6個月測量一次N600接地電流。
[0009]因此，實時監(jiān)測PT 二次回路是否存在多點接地故障，及時發(fā)現(xiàn)并排除此類接地故障，可有效避免PT 二次回路多點接地故障引起的保護誤動等事故。
實用新型內(nèi)容
[0010]本實用新型所要解決的技術問題，就是提供一種電力系統(tǒng)電壓互感器多點接地故障的檢測裝置，采用本實用新型的裝置，可以及時、準確地檢測眾多的電壓互感器是否存在多點接地故障，并可具體定位到存在多點接地故障的電壓互感器。
[0011]解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:
[0012]一種電力系統(tǒng)電壓互感器多點接地故障的檢測裝置，其特征在于包括:
[0013]一 CPU主控電路1，外接液晶顯示器2、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4和開關控制電路7 ；
[0014]一開口電流互感器10，其感應線圈中穿有電壓互感器二次中性線N60018與接地點19連線，其輸出信號接入接線端子16、經(jīng)第一濾波放大電路9后輸出0-5V電壓信號至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4 ；
[0015]電流互感器11，穿有接地點19與取樣電阻Rvl4—端之間連線，其輸出信號經(jīng)第二濾波放大電路21后輸出0-5V電壓信號至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4 ；
[0016]所述的取樣電阻Rvl4的另一端接有多條支路，每條支路上串接有開關13、電阻12和接線端子15 ；[0017]所述的多個接線端子15對應地外接多個電力用電壓互感器的A相接線端子17 ；
[0018]所述的取樣電阻Rvl4的兩端電壓信號還經(jīng)隔離放大電路8，輸出0-5V電壓信號至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4。
[0019]在上述基礎上，本裝直還可以做進一步的改進:
[0020]所述的主控電路I還外接有鍵盤3、通訊模塊5和告警輸出電路6。
[0021]用到上述裝置的電力系統(tǒng)電壓互感器多點接地故障的檢測方法，設所述的電力系統(tǒng)電壓互感器有#1PT、#2PT……#mPT臺，則所述裝置的取樣電阻Rv(14)的另一端接有#1、#2……#m條支路，各支路上對應串接有開關Kl、K2……Km、電阻Rl、R2……Rm和接線端子(15)，接線端子(15)對應地外接各電力用電壓互感器的A相接線端子(17);所述的方法包括以下步驟:
[0022]SI在開關K1、K2……Km均斷開的情況下，連續(xù)測量N600接地電流II，當Il滿足以下條件時，開始S2;
[0023]Il ≥ 50mA 或」Il ≥ 20mA
[0024]S2檢測#1PT是否存在多點接地故障
[0025]S2-1在開關K1、K2……Km均斷開的情況下，測量N600接地電流Ill ；
[0026]S2-2僅合上Kl，投入負載電阻Rl，產(chǎn)生不平衡負荷電流12;
[0027]S2-3再測量N600接地電流112 ;
[0028]S2-4如果112=111+12，說明#1PT沒有多點接地故障，否則#1PT存在多點接地故障；
[0029]S3參照步驟S2，依次檢測#2...#mPT是否存在多點接地故障；
[0030]S4每天固定時間，做一次S2與S3檢測工作。
[0031]有益效果:本實用新型能夠及時、準確檢測電壓互感器是否存在多點接地故障，并定位到哪一組電壓互感器存在多點接地故障，可大大減少電壓互感器存在多點接地故障的運行時間，降低電壓互感器多點接地故障查找難度，對預防電壓互感器多點接地故障引起的保護誤動，提高電力系統(tǒng)安全運行水平，具有顯著作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本實用新型裝置的原理框圖；
[0033]圖2為使用本實用新型的裝置采用不平衡負荷電流法檢測PT多點接地接線示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面詳細介紹本實用新型實施例的組成、連接關系以及功能。
[0035]參見圖1，本實用新型的電力系統(tǒng)電壓互感器多點接地故障的檢測裝置實施例，包括一 CPU主控電路1，外接液晶顯示器2、鍵盤3、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4、通訊模塊5、告警輸出電路6和開關控制電路7。
[0036]一開口電流互感器10，其感應線圈中穿有電壓互感器二次中性線N60018與接地點19連線，其輸出信號接入接線端子16、經(jīng)第一濾波放大電路9后輸出0-5V電壓信號至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4 ;電流互感器11，穿有接地點19與取樣電阻Rvl4 —端之間連線，其輸出信號經(jīng)第二濾波放大電路21后輸出0-5V電壓信號至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4 ;取樣電阻Rvl4的另一端接有多條支路，每條支路上串接有開關13、電阻12和接線端子15 ;多個接線端子15對應地外接多個電力用電壓互感器的A相接線端子17 ;取樣電阻Rvl4的兩端電壓信號還經(jīng)隔離放大電路8，輸出0-5V電壓信號至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4。
[0037]參見圖1，從I~m組PT的A相接線端子17引線到裝置的對應接線端子15，內(nèi)部經(jīng)負載電阻Rl~Rm、控制開關Kl~Km、負載電流相位取樣電阻Rvl4，取樣電阻Rvl4—端引出至裝置端子20 ;連接裝置端子20與N60018的接地點19。
[0038]開口互感器10穿有N60018與接地點19接地導線，其輸出信號接入裝置接線端子16，經(jīng)濾波放大電路9，輸出0-5V電壓信號至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4。
[0039]電流互感器11穿有取樣電阻Rvl4與裝置端子20之間連接線，其輸出信號經(jīng)濾波放大電路9，輸出0-5V電壓信號至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4。
[0040]取樣電阻Rvl4兩端電壓信號經(jīng)隔離放大電路8，輸出0-5V電壓信號至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4。
[0041]裝置具有串行通訊接口 RS485，在根據(jù)用戶的要求，實行新的通訊規(guī)約時，或者由用戶提出不同的規(guī)約要求時，裝置按用戶要求更改通訊規(guī)約進行通訊。
[0042]使用上述裝置進行電力系統(tǒng)電壓互感器多點接地故障的檢測方法，設所述的電力系統(tǒng)電壓互感器有#1PT、#2PT……#mPT臺，則所述裝置的取樣電阻Rv (14)的另一端接有#1、#2……#m條支路，各支路上對應串接有開關Kl、K2……Km、電阻R1、R2……Rm和接線端子(15)，接線端子(15)對應地外接各電力用電壓互感器的A相接線端子(17);所述的方法包括以下步驟:
[0043]SI在開關K1、K2……Km均 斷開的情況下，連續(xù)測量N600接地電流II，當Il滿足以下條件時，開始S2。
[0044]Il ≤ 50mA 或」Il ≤20mA
[0045]S2檢測#1PT是否存在多點接地故障
[0046]S2-1在開關K1、K2……Km均斷開的情況下，測量N600接地電流Ill ；
[0047]S2-2僅合上Kl (13)，投入負載電阻Rl (12)，產(chǎn)生不平衡負荷電流12 ;
[0048]S2-3再測量N600接地電流112 ;
[0049]S2-4如果112=111+12，說明#1PT沒有多點接地故障，否則#1PT存在多點接地故障。
[0050]S3參照步驟2，檢測#2…#mPT是否存在多點接地故障。
[0051]S4每天固定時間如早上6點，做一次S2與S3檢測工作。
[0052]參見圖2，本實用新型的檢測方法為不平衡負荷電流法，是指在PT任意相線A相、B相或C相與大地間投入固定電阻，使之在零線中產(chǎn)生不平衡負荷電流，通過檢測N600接地線接地電流的變化，來判斷PT是否存在多點接地故障的一種方法。
[0053]正常運行時，開關K1、K2……Km均處于斷開狀態(tài)，通過互感器CTl (10)連續(xù)測量N600接地電流II，由于#i PT存在多點接地故障，接地故障點與N600接地點之間存在電位差VS，可知接地電流為:Il=VS/RNil。接地點之間電位差VS隨時間及電力系統(tǒng)一次設備如變壓器、線路等是否發(fā)生故障等發(fā)生變化。
[0054]當檢測接地電流Il≤50mA或者接地電流Il的變化量」Il≤20mA時，則開始投入不平衡負荷電流，即:
[0055]分別投入開關K1、K2.?.K1.? ?，在 #1、#2.? ? #1.? ? PT 的零線 N1、N2.? ? N1.? ?投入
負載電阻Rl、R2…Ri…，產(chǎn)生不平衡負荷電流ILU IL2…Ili…。
[0056]在投入開關Kl、K2...K1..?前后，可求出N600接地線中的電流變化量」111、Z 112及」113，如公式1、2、3所示。
[0057]Z Ill=Val/(R1+RN1) =ILl......................................................(I)
[0058]Z I12=Va2/(R2+RN2)=IL2......................................................(2)
[0059]」Ili=ILi^RD/(Ril+RD) ^ 0...................................................(3)
[0060]若#1、#2號PT沒有多點接地故障，N600接地線中的電流變化量等于不平衡負荷電流 ILl、IL2 ；
[0061]若#i號PT存在多點接地故障點，N600接地線中的電流變化量小于不平衡負荷電流ILi,甚至接近于O。
[0062]因此，通過互感器CTl (10)測量N600接地線中的電流Il的變化量，可判斷PT是否存在多點接地故障以及哪一組PT發(fā)生多點接地故障。
[0063]另外，當發(fā)生多點接地故障，而N600接地電流既不滿足Il≥50mA，也不滿足」Il≥20mA時,不能及時檢測多點接地故障,每天定時(如每天早晨6:00)投入開關K1、K2...K1...(13)，全部檢測PT是否存在多點接地故障，以避免PT發(fā)生多點接地故障而長時間不能報警。
[0064]應用實例分析
[0065]2012年8月，采用本實用新型，研制QPT-300電壓互感器多點接地在線告警與選線裝置，安裝在東莞供電局14個變電站:220kV站12個，IlOkV站2個，其中IlOkV勝和站為新建變電站，未投入運行。各變電站正常運行時N600接地電流，如表1。
[0066]投入不平衡負荷電流，N600接地電流的變化值與不平衡負荷電流相同或接近的有:白玉站、步田站、古坑站、裕元站、和美站、黎貝站、下沙站、莆心站、良平站、七星站。
[0067]按照PT多點接地故障判據(jù):N600接地電流中包含全部不平衡負荷電流，表示PT不存在多點接地故障。說明上述變電站不存在多點接地故障。
[0068]而220kV葵湖站、莆心站、躍立站及元江站，在投入不平衡負荷電流時，N600接地電流的變化值大大小于不平衡負荷電流
[0069]按照PT多點接地故障判據(jù):N600接地電流中包含部分不平衡負荷電流，表示PT存在多點接地故障。說明上述變電站存在多點接地故障，具體情況如下。
[0070]表1各變電站正常運行時N600接地電流
[0071]
【權利要求】
1.一種電力系統(tǒng)電壓互感器多點接地的檢測裝置，其特征是:包括: 一 CPU主控電路(1)，外接液晶顯示器(2)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(4)和開關控制電路(7)；一開口電流互感器(10)，其感應線圈中穿有電壓互感器二次中性線N600 (18)與接地點(19)連線，其輸出信號接入接線端子(16)、經(jīng)第一濾波放大電路(9)后輸出0-5V電壓信號至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(4); 電流互感器(11)，穿有接地點(19)與取樣電阻Rv (14)—端之間連線，其輸出信號經(jīng)第二濾波放大電路(21)后輸出0-5V電壓信號至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(4)； 所述的取樣電阻Rv (14)的另一端接有多條支路，每條支路上串接有開關(13)、電阻(12)和接線端子(15)； 所述的多個接線端子(15)對應地外接多個電力用電壓互感器的A相接線端子(17);所述的取樣電阻Rv (14)的兩端電壓信號還經(jīng)隔離放大電路(8)，輸出0-5V電壓信號至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的電力系統(tǒng)電壓互感器多點接地的檢測裝置，其特征是: 所述的主控電路(I)還外接有鍵盤(3 )、通訊模塊(5 )和告警輸出電路(6 )。
【文檔編號】G01R31/02GK203465370SQ201320578131
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權日:2013年9月17日
【發(fā)明者】陳壽平, 曾偉忠, 邱育義, 劉仁恭, 張建華, 鄺麗英, 馮超, 李錦圖, 徐玉鳳, 李永祥, 徐錫斌, 楊觀喜, 蔣綠海, 王丹煜, 曾振華 申請人:廣東電網(wǎng)公司東莞供電局, 廣州市仟順電子設備有限公司