[實用新型]在多相輸電系統中辨識故障類型的設備及多相輸電系統

有效

• 申請號: 200820126931.6
• 申請日: 2008-06-24
• 公開（公告）號: CN201307755Y
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 楊贏;范建忠;蘇斌;景雷
• 申請（專利權）人: ABB研究有限公司
• 主分類號: H02H3/06
• 分類號: H02H3/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱 勝;高少蔚

技術領域

本實用新型涉及高壓輸電領域，特別涉及在多相輸電系統中辨識故障類型的設備及多相輸電系統。

背景技術

在三相輸電系統中導致輸電線路跳閘的故障有兩種類型，即永久性故障和瞬時性故障。自動重合閘是改善輸電系統運行穩定性和連續性的有效方法。然而，當故障是永久性故障時，輸電線路的重合閘將使輸電系統及一次設備在較短的時間內遭受連續兩次故障的沖擊，從而對設備的性能及系統的穩定構成了較大的威脅。因此，區分輸電線路瞬時性故障和永久性故障以便防止永久性故障下的重合閘是非常重要的。

目前，在輸電線路的自適應重合閘研究中，基本都是基于非故障相線路對跳閘線路的電磁耦合，通過分析永久性故障和瞬時性故障兩種狀態下的不同電氣特征進行故障類型的識別。但是在輸電線路三相跳閘的情況下，三條輸電導體都不帶電，既無健全相對故障相的耦合，也不存在潛供電流。也就是說，此時三相輸電線路上不存在任何電氣特征量，因而導致無法進行基于其自身電氣量的故障辨識。

此外，在現有技術中也提出了在發生三相跳閘的情況下通過分析故障一次電弧的特征信息進行故障類型識別，但是這類方法受限于故障電弧模型的準確性，其可靠性以及靈敏度無法得到保證。

鑒于上述情形，本實用新型的發明人在中國電機工程學會的2007年度會議上披露了一篇論文，其中公開了一種簡單可靠的基于注入電源的故障辨識方案。具體地，如圖1所示，在輸電系統中發生三相跳閘之后，通過合上接地刀閘K來將外部電源S引入到輸電系統的輸電線路中，然后通過測量輸電線路上的電流來識別線路故障是瞬時性故障還是永久性故障。

雖然在上述論文中公開了基于注入電源的故障辨識方案，但是它沒有公開一種實用方式來將外部電源安全引入到輸電系統中。例如，如果電源如圖1所示引入到輸電系統中，則該電源很有可能被輸電系統中偶爾經由接地刀閘K泄漏的高壓電損壞。因此，如何保證所引入的電源的實際安全性也是需要關注的一個重要方面。

實用新型內容

在下文中給出了關于本實用新型的簡要概述，以便提供關于本實用新型的某些方面的基本理解。但是，應當理解，這個概述并不是關于本實用新型的窮舉性概述。它并不是意圖用來確定本實用新型的關鍵性部分或重要部分，也不是意圖用來限定本實用新型的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出關于本實用新型的某些概念，以此作為稍后給出的更詳細描述的前序。

本實用新型的目的是提供一種在多相輸電系統中辨識故障類型的設備，其中可以安全地將電源引入到該輸電系統中。

根據本實用新型的一方面，提供了一種在n相輸電系統中辨識故障類型的設備，其中n是大于1的整數，該設備包括：電源注入單元，被配置成在n相輸電系統中由于故障而發生n相跳閘之后，將電功率注入到n相輸電系統中；電流測量單元，被配置成在電源注入單元將電功率注入到n相輸電系統中時，測量n相輸電系統中的電流；以及故障類型判別單元，被配置成根據電流測量單元的電流測量結果來判別故障是永久性故障還是瞬時性故障，其中，對于n相輸電系統的至少一相中的每一相，電源注入單元包括：繼電器，其具有作為常開開關的第一開關和作為常閉開關的第二開關；電源，其一端經由電阻器接地，而其另一端經由繼電器的第一開關和耐高壓開關連接到相應相的輸電導體，其中耐高壓開關還經由繼電器的第二開關接地，其中所述繼電器被配置成在發生n相跳閘之后斷開第二開關并且閉合第一開關，并且所述耐高壓開關被配置成在發生n相跳閘之后閉合，從而將來自電源的電功率注入到n相輸電系統中。

根據本實用新型的另一方面，提供了一種包括如上所述的設備的多相輸電系統。

根據本實用新型的技術方案，在輸電系統中未發生三相跳閘的情況下，由于繼電器的第一開關是斷開的而其第二開關是閉合的，因此在輸電系統工作時偶爾經由耐高壓開關泄漏的高壓電可以經由繼電器的第二開關通到地，而不會對電源造成損害，從而保證了電源的安全性。

附圖說明

參照下面結合附圖對本實用新型實施例的說明，會更加容易地理解本實用新型的以上和其它目的、特點和優點。在附圖中，相同的或對應的技術特征或部件將采用相同或對應的附圖標記來表示。

圖1示出了現有技術的基于注入電源的故障辨識方案中的電源單相接線電路圖。

圖2示出了根據本實用新型實施例的在三相輸電系統中辨識故障類型的設備的框圖。

圖3示出了根據本實用新型實施例的電源注入單元的單相接線電路圖。

圖4示出了根據本實用新型實施例的針對三相輸電系統中的三相的示例性電源接線電路圖。