本實(shí)用新型涉及電解鋁廠電力技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
不同工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，用電設(shè)備對供電可靠性的要求有很大差異。在電解鋁廠中，一級負(fù)荷占全廠負(fù)荷的95％以上，對供電可靠性要求很高，供電中斷將導(dǎo)致生產(chǎn)停產(chǎn)，保護(hù)裝置失靈，甚至造成冷卻設(shè)備停運(yùn)，危急人身和設(shè)備安全的情況。
DL/T 620中規(guī)定3-10kV電纜線路構(gòu)成的系統(tǒng)，電容電流小于30A是采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)?？紤]電解鋁廠負(fù)荷對接地可靠性要求較高，同時，考慮中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)允許帶故障運(yùn)行1～2h的要求，如何快速、準(zhǔn)確選擇故障回路，并進(jìn)行故障點(diǎn)定位在電解鋁行業(yè)顯得尤為重要。
目前國內(nèi)電解鋁廠沒有有效的接地故障管理系統(tǒng)，通常做法是在10kV中心配電所設(shè)置兩套獨(dú)立的小電流選線和消弧柜，10kV分配電所內(nèi)設(shè)小電流選線系統(tǒng)和PT柜。
其中，常用的小電流選線裝置，按照利用細(xì)化的穩(wěn)態(tài)或暫態(tài)分量，選線技術(shù)分為穩(wěn)態(tài)暫態(tài)和暫態(tài)選線兩類。從原理上又分為零序?qū)Ъ{增量、零序殘流增量、零序基波時序鑒別、有功電流、有功電流和相序配合、暫態(tài)電流、諧波電流、比幅比相、負(fù)序電流及小波原理等十多種。
由于選線的信號弱，容易受干擾，雖然上述方法理論依據(jù)成立，但是工業(yè)應(yīng)用中由于諧波、零序互感器飽和特性、間歇性弧光接地等各方面干擾的存在，選線準(zhǔn)確率較差。另外由于消弧柜與小電流選線相互獨(dú)立，不能靈活的應(yīng)對可能發(fā)生的單相接地故障。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)，不會受到干擾，準(zhǔn)確性強(qiáng)，并且還能靈活的應(yīng)對單相接地故障。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)，包括：
電壓測量模塊，所述電壓測量模塊用于時刻檢測回路中是否發(fā)生短路；
信號采集模塊，所述信號采集模塊可通過支路零序電流互感器短路信號進(jìn)行檢測，并對信號進(jìn)行收集和反饋；
消弧模塊，所述消弧模塊通過接觸器控制回路的分合；
脈沖信號發(fā)生模塊，所述脈沖信號發(fā)生模塊用于向回路中發(fā)出正弦波形電流信號；
控制器，上述各模塊均與所述控制器連接。
優(yōu)選地，所述信號采集模塊包括多個信號采集器，每單個所述信號采集器具有一個單獨(dú)特定的地址。
優(yōu)選地，所述支路零序電流互感器的具體數(shù)量與所述信號采集器的數(shù)量相等，且每單獨(dú)的所述支路零序電流互感器對應(yīng)單獨(dú)的所述信號采集器。
優(yōu)選地，還包括人機(jī)界面，所述人機(jī)界面與所述控制器連接。
優(yōu)選地，還包括全廠控制后臺處理器，所述全廠控制后臺處理器與所述控制器連接。
優(yōu)選地，以上各部件均通過通訊總線連接。
本實(shí)用新型所提供的電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)，包括電壓測量模塊、信號采集模塊、消弧模塊、脈沖信號發(fā)生模塊和控制器，并且各模塊均與控制器連接。在工作過程中，電壓測量模塊可時刻對回路進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)短路，立刻向控制器發(fā)送信號，控制器控制脈沖信號發(fā)生模塊向回路中發(fā)出正弦形電流信號，然后信號采集模塊，通過各個支路上的支路零序電流互感器進(jìn)行在對應(yīng)的支路上進(jìn)行檢測，通過收集的信號和反饋的結(jié)果，控制器判斷具體那條回路發(fā)生短路，并控制消弧模塊，通過接觸器控制該短路的回路進(jìn)行合閘，將回路從中性點(diǎn)不接地運(yùn)行臨時改變成中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行方式，2s后接觸器斷開，然后控制器根據(jù)電壓測量模塊返回的信號，判斷故障是否存在，若不存在，判斷為臨時性接地故障，回路可持續(xù)運(yùn)行，若故障依然存在，變慢為永久性接地，控制器立即停止次回路繼續(xù)工作。這就實(shí)現(xiàn)了在判斷個回路故障中，各回路不會受到干擾，準(zhǔn)確性強(qiáng)，并且還能靈活的應(yīng)對單相接地故障的情況。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型所提供的電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中，1為控制器，21為信號采集器，22為支路零序電流互感器，3為電壓測量模塊，4為消弧模塊，5為脈沖信號發(fā)生模塊，6為通訊總線，7為人機(jī)界面，8為全廠控制后臺處理器。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下，所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
請參考圖1，圖1為本實(shí)用新型所提供的電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
在本實(shí)用新型所提供的一種電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)，包括：
電壓測量模塊3，所述電壓測量模塊3用于時刻檢測回路中是否發(fā)生短路；
信號采集模塊，所述信號采集模塊可通過支路零序電流互感器22短路信號進(jìn)行檢測，并對信號進(jìn)行收集和反饋；
消弧模塊4，所述消弧模塊4通過接觸器控制回路的分合；
脈沖信號發(fā)生模塊5，所述脈沖信號發(fā)生模塊5用于向回路中發(fā)出正弦波形電流信號；
控制器1，上述各模塊均與所述控制器1連接。
其中，控制器1觸發(fā)可控硅導(dǎo)通后，脈沖發(fā)生器才會進(jìn)行電流選線，并且利用可控硅的合閘和關(guān)閉實(shí)現(xiàn)小電流接地和大電流接地的瞬時轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生一個可調(diào)、且較強(qiáng)的脈沖電流信號，這就克服了小電流選線信號強(qiáng)度弱或特征不明而產(chǎn)生誤動作的問題。
本實(shí)用新型所提供的電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)，包括電壓測量模塊3、信號采集模塊、消弧模塊4、脈沖信號發(fā)生模塊5和控制器1，并且各模塊均與控制器1連接。在工作過程中，電壓測量模塊3可時刻對回路進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)短路，立刻向控制器1發(fā)送信號，控制器1控制脈沖信號發(fā)生模塊5向回路中發(fā)出正弦形電流信號，然后信號采集模塊，通過各個支路上的支路零序電流互感器22進(jìn)行在對應(yīng)的支路上進(jìn)行檢測，通過收集的信號和反饋的結(jié)果，控制器1判斷具體那條回路發(fā)生短路，并控制消弧模塊4，通過接觸器控制該短路的回路進(jìn)行合閘，將回路從中性點(diǎn)不接地運(yùn)行臨時改變成中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行方式，2s后接觸器斷開，然后控制器1根據(jù)電壓測量模塊3返回的信號，判斷故障是否存在，若不存在，判斷為臨時性接地故障，回路可持續(xù)運(yùn)行，若故障依然存在，變慢為永久性接地，控制器1立即停止次回路繼續(xù)工作。這就實(shí)現(xiàn)了在判斷個回路故障中，各回路不會受到干擾，準(zhǔn)確性強(qiáng)，并且還能靈活的應(yīng)對單相接地故障的情況。
為了進(jìn)一步優(yōu)化上述實(shí)施例，所述信號采集模塊包括多個信號采集器21，每單個所述信號采集器21具有一個單獨(dú)特定的地址。通過設(shè)置多個信號采集器21，可實(shí)現(xiàn)在每個單獨(dú)的回路中，實(shí)現(xiàn)對應(yīng)一個信號采集器21進(jìn)行對這個單個回路工作，并且還單獨(dú)對每個信號采集器21進(jìn)行一個特定的地址，這樣可保證控制器1可準(zhǔn)確對了解，是那個回路所傳輸過來的信號，提高了檢測的精確性。
又進(jìn)一步，所述支路零序電流互感器22的具體數(shù)量與所述信號采集器21的數(shù)量相等，且每單獨(dú)的所述支路零序電流互感器22對應(yīng)單獨(dú)的所述信號采集器21。為了進(jìn)一步精準(zhǔn)的對短路回路的位置進(jìn)行確定和避免其它回路的干擾，優(yōu)選地每單獨(dú)的所述支路零序電流互感器22對應(yīng)單獨(dú)的所述信號采集器21。在工作過程中，首先信號采集器21對所在回路時刻進(jìn)行檢測和監(jiān)控，當(dāng)發(fā)現(xiàn)所在回路發(fā)生短路后，將信號直接發(fā)生給控制器1，由控制器1控制脈發(fā)生器葫蘆產(chǎn)生具有周期的短路電流。同時支路零序電流互感器22同時對電流信號進(jìn)行檢查，并將結(jié)果傳輸給控制器1，從而判定故障回路，這就完成了一次選線。
在本實(shí)用新型一具體實(shí)施例中，還包括人機(jī)界面7，所述人機(jī)界面7與所述控制器1連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，通過人機(jī)界面7工作人員可直觀的查看具體哪個回路發(fā)生故障和發(fā)生故障所處理的結(jié)果。
又進(jìn)一步，還包括全廠控制后臺處理器8，所述全廠控制后臺處理器8與所述控制器1連接。全長控制后臺處理器用于控制全廠的整體運(yùn)行情況，起到對各信號進(jìn)行一個收集和處理的作用，工作人員可在全長控制后臺處理器中進(jìn)行對信號的分析或?qū)θL進(jìn)行控制。
在以上各實(shí)施例中，各部件均通過通訊總線6連接。通選總線主要用于信號的傳輸，能夠有效的將各部件的信號，傳輸給控制器1、人機(jī)界面7和全廠控制后臺處理器8。
本實(shí)用新型所提供的電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)，包括電壓測量模塊3、信號采集模塊、消弧模塊4、脈沖信號發(fā)生模塊5和控制器1，并且各模塊均與控制器1連接。在工作過程中，電壓測量模塊3可時刻對回路進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)短路，立刻向控制器1發(fā)送信號，控制器1控制脈沖信號發(fā)生模塊5向回路中發(fā)出正弦形電流信號，然后信號采集模塊，通過各個支路上的支路零序電流互感器22進(jìn)行在對應(yīng)的支路上進(jìn)行檢測，通過收集的信號和反饋的結(jié)果，控制器1判斷具體那條回路發(fā)生短路，并控制消弧模塊4，通過接觸器控制該短路的回路進(jìn)行合閘，將回路從中性點(diǎn)不接地運(yùn)行臨時改變成中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行方式，2s后接觸器斷開，然后控制器1根據(jù)電壓測量模塊3返回的信號，判斷故障是否存在，若不存在，判斷為臨時性接地故障，回路可持續(xù)運(yùn)行，若故障依然存在，變慢為永久性接地，控制器1立即停止次回路繼續(xù)工作。這就實(shí)現(xiàn)了在判斷個回路故障中，各回路不會受到干擾，準(zhǔn)確性強(qiáng)，并且還能靈活的應(yīng)對單相接地故障的情況。
以上對本實(shí)用新型所提供的電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。