[實用新型]低壓電網遠距離短路故障靈敏保護模塊

無效

• 申請號: 200720017887.0
• 申請日: 2007-02-13
• 公開（公告）號: CN201018262Y
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 傅桂興;付英
• 申請（專利權）人: 傅桂興
• 主分類號: H02H3/26
• 分類號: H02H3/26;H02H3/14;H02H3/08;H02H7/26;G01R31/02;G01R31/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于電力系統故障檢測和繼電保護，具體涉及低壓線路遠端三相短路、兩相短路及單相短路的故障鑒別與靈敏保護。

背景技術

工礦企業低壓(380V、660V)供電系統中，遠離電源的線路末端發生短路故障，尤其是發生兩相短路時，常出現短路電流小于線路上的最大工作電流或短路保護靈敏度校驗不符合要求等情況，給繼電保護整定及供電系統設計與運行增加不少麻煩，處理不好，會直接影響供電的可靠性和現場的安全性，這是傳統的基于電流模擬量(或幅值)比較原理構成的保護繼電器難以解決的問題。國內外專家、學者為此做了大量的研究工作，取得了多種研究成果，例如采用負序保護原理解決兩相短路保護問題，采用零序保護原理解決單相短路保護問題，采用相敏保護原理來區分三相對稱短路電流與電動機起動電流以提高三相短路保護的靈敏度等，這些不同構成原理的保護設施都取得了可喜的應用效果。

申請人針對中、低壓電網中性點不直接接地系統的單相接地漏電故障，曾提出“零序基波時序鑒別”保護原理與法則，運用該法則先后獲得了三項實用新型專利，即“小電流接地系統單相接地選線裝置”(專利號ZL02237567.8)、“諧振接地系統單相接地選線裝置”(專利號ZL200520080013.0)、“礦井低壓電網時序鑒別選漏保護器”(專利號ZL200520081430.7)。這些專利成果都由單相接地選線模塊及外圍電路組成。其中“礦井低壓電網時序鑒別選漏保護器”是一種靈敏度高且能快速動作的保護器。

發明內容

本申請的目的是，根據任意兩相量時序鑒別法，在“礦井低壓電網時序鑒別選漏保護器”基礎上進行改進，提供一種低壓電網遠距離短路故障靈敏保護模塊，用于單相接地短路、兩相短路和三相短路三種短路故障的識別與保護。

為實現上述目的，本實用新型的靈敏保護模塊包括：零序電壓信號處理電路和零序電流信號處理電路，其特征是還包括遠距離短路故障時序鑒別器，三相電壓信號處理電路和三相電流信號處理電路，其中：

遠距離短路故障時序鑒別器可以是一個設置有零序電流時序鑒別程序和兩相量時序鑒別程序的單片機，也可以是一個設置有零序電流時序鑒別電路和兩相量時序鑒別電路的復雜可編程邏輯器件CPLD。

三相電流信號處理電路是從線路上的三相電流互感器TA二次繞組取出三相電流信號I_a、I_b、I_c，分別經過濾波后再分成三組，一組再分別經整形、光電隔離后接入“遠距離短路故障時序鑒別器”的I_a、I_b、Ic三個輸入端；第二組分別再經移相、整形、光電隔離后分別接入“遠距離短路故障時序鑒別器”的I_ay、I_by、I_cy三個輸入端；第三組分別再經鑒幅、整形、光隔后接入“遠距離短路故障時序鑒別器”的I_aF、I_bF、I_cF三個輸入端。

三相電壓信號處理電路是從電壓互感器TV二次繞組取出三相電壓信號U_ab、U_bc、U_ca，分別經濾波、移相、整形、光電隔離后接到“遠距離短路故障時序鑒別器”的對應輸入端U_aby、U_bcy、U_cay。

該模塊是基于以下工作原理實現的：

1、將一個正弦波信號整形得出的高、低電平各占180°的規則矩形波定義為基準相量JZ；將另一個與JZ同頻率的正弦波或非正弦波信號整形得到的規則或非規則矩形波定義為參鑒相量CJ，并設定以下鑒別法則：

CJ的上升沿必須滯后于JZ的上升沿而超前于JZ下降沿，CJ的下降沿必須滯后JZ下降沿0°～180°，若符合此法則，則確定相量CJ必滯后于相量JZ；否則，本法則無效。

根據該鑒別法則設計“任意兩相量時序鑒別器”，該時序鑒別器可以是一個設置有兩相量時序鑒別法則程序的單片機，或者是一個設置有“兩相量時序鑒別電路”的復雜可編程邏輯器件CPLD。一個時序鑒別器中可以包含多個不同功用的時序鑒別電路。