專利名稱：檢測量接地選線和選相裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種新原理的小接地電流系統(tǒng)單相接地的選線和選相裝置，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的制造和生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
國內(nèi)外現(xiàn)有的接地選線方法及裝置有多種采用人為跳開線路再由重合閘重合的選線方法要短時(shí)斷開線路的供電，會影響用電設(shè)備的正常工作，且操作麻煩費(fèi)時(shí)；采用穩(wěn)態(tài)工頻零序電容電流及零序電壓構(gòu)成的零序過流或零序方向的選線裝置以及采用諧波量電流和電壓構(gòu)成的選線裝置，在系統(tǒng)線路不多，或系統(tǒng)建設(shè)初期，以及安裝了消弧線圈的系統(tǒng)中，由于零序電流或諧波分量電流數(shù)值較小，選線裝置的靈敏度將不夠。對于未裝設(shè)電纜型零序電流互感器的架空線路，上述幾種原理的選線裝置因取不到準(zhǔn)確的判據(jù)量而正確動作率低。反應(yīng)單相接地初瞬間的暫態(tài)量或突變量原理的選線裝置，由于受其它因素的影響，運(yùn)行實(shí)踐證明選線的正確率不高。另外，上述各種選線裝置只能選出故障線，而不能選出單相接地的故障相。
半波電感電流檢測量的接地選線和選相裝置是利用在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，自動產(chǎn)生的半波電感電流檢測量來起動選線繼電器發(fā)出信號。在需要選線的小接地電流系統(tǒng)中，選一個(gè)Y結(jié)線的變壓器，在其中性點(diǎn)與大地之間，安裝一個(gè)電感線圈和整流二極管串聯(lián)回路。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，由于中性點(diǎn)與大地之間無零序電壓U0，因而電感線圈和整流二極管中無電流。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，Y接線變壓器的中性點(diǎn)與大地間出現(xiàn)了零序電壓U0，則電感線圈和整流二極管中就會流過工頻半波電感電流，此電流即為單相接地選線和選相的檢測量。它流經(jīng)單相接地故障點(diǎn)，并流過單相接地故障線的故障相。工頻半波電感電流檢測量的特征，是其波形偏在時(shí)間軸的一側(cè)。而接地電容電流，消弧線圈電流和工頻負(fù)荷電流以及零序電流濾過器出現(xiàn)的不平衡電流的波形，其正負(fù)半波相位差180°，并分布在時(shí)間軸的兩側(cè)。這樣，就可利用兩者的波形差別，通過模擬電路或用單片微機(jī)簡單算法，檢測出半波電感電流檢測量，并自動發(fā)信號。因而能準(zhǔn)確可靠地把單相接地故障線的故障相選出來。
本裝置有下列三部分JCL-10型和JCL-35型檢測量發(fā)生器由電感線圈和整流二極管串聯(lián)組成。在有電聯(lián)系的小接地電流系統(tǒng)中，只需安裝一臺檢測量發(fā)生器。若系統(tǒng)為分開的幾個(gè)無電聯(lián)系的分系統(tǒng)，則需在每個(gè)分系統(tǒng)中都分別安裝一臺檢測量發(fā)生器。檢測量發(fā)生器的額定電流值有3A和5A兩檔，可按具體系統(tǒng)需要的靈感度選用。JCL-10型檢測量發(fā)生器用在6-10KV系統(tǒng)，JCL-35型檢測量發(fā)生器用在35KV系統(tǒng)。
JXF-1型檢測量接地選相裝置本裝置為分散式，每回線路安裝一套，每套裝置包括A，B，C三相式元件，與其它保護(hù)按相串聯(lián)接在線路CT的二次回路中運(yùn)行，三個(gè)相的檢測元件完全相同，由集成運(yùn)算放大器構(gòu)成。
JCJ-1型檢測量接地選線裝置一個(gè)變電所只需裝設(shè)一套本裝置。將變電所內(nèi)所有需要選線的線路的電纜型零序電流互感器的二次或由線路三相電流互感器構(gòu)成的零序電流濾過器的零序電流回路分別串聯(lián)接在本裝置的各路輸入端子上。本裝置由輸入的零序電壓U0起動。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，所有線路(發(fā)生單相接地的故障線的故障相除外)的接地電容電流，消弧線圈電流，半波電感電流檢測量均流過接地故障點(diǎn)及故障線的故障相。本裝置利用單片微機(jī)依次分別對每回線路采集到的零序電流量進(jìn)行檢測和計(jì)算。檢測和計(jì)算的程序是先把零序電流分別進(jìn)行正負(fù)半波整流，再將正半波電流進(jìn)行180°滯后移相，然后與負(fù)半波電流相加。這樣，所有分布在時(shí)間軸兩側(cè)的工頻量和諧波量的電流均被消除，只有流過單相接地故障線的故障相的半波電感電流被全部檢測出來。據(jù)此，就能準(zhǔn)確可靠地顯示出接地故障線路及故障相?？梢?，本裝置的檢測靈敏度和可靠性都很高。由三個(gè)相電流互感器構(gòu)成的零序電流濾過器，因三個(gè)電流互感器特性不一致，由負(fù)荷電流造成的工頻零序電流，其數(shù)值和相位均不固定，但其波形必定分布在時(shí)間軸兩側(cè)。通過上述檢測后，此不平衡電流也完全被消除掉，因而不會影響本裝置的工作。
本裝置的特點(diǎn)1半波電感電流檢測量在系統(tǒng)單相金屬性接地時(shí)，數(shù)值固定，與系統(tǒng)的規(guī)模大小。線路多少無關(guān)。本裝置不需要整定。
2系統(tǒng)單相接地時(shí)，本裝置選擇故障線和接地相的靈敏度很高，與線路長短無關(guān)。能將單相接地故障線的故障相選出，可縮短尋找接地點(diǎn)的時(shí)間。
3本裝置原理簡明，動作很可靠。
4在既需要選單相接地故障線又要選出故障相的場合，可采用JXF-1型分散式檢測量選線裝置。
5本裝置結(jié)構(gòu)簡單，元器件均為通用型，數(shù)量也不多，因而整套裝置的價(jià)格低廉。
6由電感線圈和整流二極管構(gòu)成的檢測量發(fā)生器簡單可靠。檢測量電感電流一般取為3A或5A，數(shù)值不大，其相位與線路接地電容電流相差180°，而且都流過接地故障點(diǎn)，因而有部分消弧補(bǔ)償作用。
7由于本裝置動作可靠，因而可用在當(dāng)單相接地需要將故障線跳開的小接地電流系統(tǒng)中。而不必在系統(tǒng)中性點(diǎn)安裝人工接地電阻來產(chǎn)生使保護(hù)跳閘用的大接地電流，可避免對系統(tǒng)運(yùn)行帶來不良影響。
權(quán)利要求
1.在變壓器中性點(diǎn)與大地之間接入電感線圈與整流二極管串聯(lián)回路，這就是用作小接地電流系統(tǒng)單相接地的選線和選相的檢測量發(fā)生器。用于6-10KV系統(tǒng)的檢測量發(fā)生器型號為JCL-10型。用于35KV系統(tǒng)的檢測量發(fā)生器型號為JCL-35型。
2.當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相金屬性接地時(shí)，變壓器中性點(diǎn)與大地之間出現(xiàn)了系統(tǒng)相電壓，即系統(tǒng)的零序電壓U0，此U0加在第一節(jié)中所述的檢測量發(fā)生器上，就會產(chǎn)生半波電感電流檢測量，其數(shù)值有3A和5A兩擋，可按系統(tǒng)需要的靈敏度選定。
3.半波電感電流檢測量的波形特征是分布在時(shí)間軸的一側(cè)。而其它所有電流如線路接地電容電流；消弧線圈電流；由三相電流互感器構(gòu)成的零序電流濾過器的二次不平衡電流以及三個(gè)相的各相負(fù)荷電流，各種諧波電流等等，它們的波形正負(fù)半波相位差180°并分布在時(shí)間軸的兩側(cè)。以上這些電流，除負(fù)荷電流外，都流經(jīng)接地點(diǎn)并流過故障線的故障相。針對檢測量電流與其它電流波形的不同，可用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的模擬電路或用單片微機(jī)簡單算法，將檢測量檢出并自動發(fā)出接地信號。非故障線因不流過檢測量，故不會發(fā)信號。
4.檢測量接地選線和選相裝置(簡稱本裝置)，可用在中性點(diǎn)絕緣的系統(tǒng)或中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)。能選出接地故障線，又能選出接地故障相。本裝置既適用于具有電纜型零序電流互感器的線路，又可用在由三相電流互感器組成的零序電流濾過器的零序電流回路中，因裝置不會受不平衡電流影響，其接地選線和選相的靈敏度很高，動作可靠。
全文摘要
在變壓器中性點(diǎn)與大地之間,安裝電感線圈與整流二極管串聯(lián)回路。當(dāng)系統(tǒng)單相接地時(shí),將產(chǎn)生零序半波電感電流,這就是檢測量,其波形特征是分布在時(shí)間軸的一側(cè),而其它所有電流,波形均分布在時(shí)間軸的兩側(cè)。半波電感電流經(jīng)接地點(diǎn)流過接地故障線的故障相,接地選線和選相裝置就能用此檢測量檢測出單相接地故障線。本裝置的接地選線和選相功能可靠,構(gòu)成簡單,價(jià)格低。
文檔編號G01R31/08GK1244741SQ9811804
公開日2000年2月16日 申請日期1998年8月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月7日
發(fā)明者劉彥才 申請人:劉彥才