[發明專利]小電流系統單相接地線路的判斷方法及單相接地指示器

有效

• 申請號: 201210273082.8
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102759682A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 王光明;馮立杰;趙振渠;趙健;王東;張世斌
• 申請（專利權）人: 河南易安能源科技有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R19/25
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術領域

本發明涉及一種小電流系統中，判別發生單相接地故障的線路的方法和使用該方法的一種單相接地指示器。

背景技術

目前的小電流接地系統判斷單相接地的技術一種是將所有同級線路的零序電流信號放在一起比較大小和相位，適合于裝在變電站內。第二種是裝在各條出線各相線上的指示器，各自采集電流信號，比較某一時刻前后的電流突變信號。這種方法僅比較大小，分不清楚故障后電流變化是自有電容電流還是故障電流，且對于不平衡較大的線路，經常誤報。對于多為架空線路的城網和農網供電，每條線路的支線用有自動重合器功能的分接開關來開斷，現有的理論技術只是采集分接開關內的零序電流信號和定值比較來判斷是否有單相接地。這種方法受系統容量影響較大，不能準確判斷是哪條支線。對于井下的防爆開關，第一種技術由于需要集中采集所有零序信號，信號接線太多，不能保證防爆要求。市場上急需要接線簡單，裝在開關內，能準確分辨本線路故障還是外線路故障的一種電流保護裝置。

發明內容

本發明的目的是提供一種小電流系統中，判別發生單相接地故障的線路的方法和使用該方法的一種單相接地指示器，用以解決現有判別方式接線復雜、判斷準確率低的問題。

為實現上述目的，本發明的方法方案是：小電流系統單相接地線路的判斷方法，分別采集各條線路CT的三相電流，判斷對應線路是否發生單相接地故障；對于一條線路，判斷步驟如下：

1）采集數據：采集三相電流，每次采集時計算三相電流代數和的絕對值Y；設定第一設定值C1、第二設定值C2、第三設定值C3、第四設定值C4、第五設定值C5、設定系數K、設定時間間隔T；

若Y大于C1，記為觸發點，繼續步驟1），并記錄從此觸發點前5ms到觸發點之后35ms，共40ms的采樣數據；記該40ms中前20ms為參比數據，后20ms數據為樣本數據；觸發點后10ms的數據為判斷數據；

2）預處理：記參比數據前10ms數據中，三相電流絕對值最大值分別為F1、F2、F3，F1<F2<F3；

記參比數據后10ms數據中，三相電流絕對值最大值分別為R1、R2、R3，R1<R2<R3；

記樣本數據后10ms數據中，三相電流代數和的絕對值Y的最大值為M；

如果F1、F2、F3均≥C3，則對參比數據進行處理，如果(F2-F1)＜(F3-F2)，將F1所在相與F2所在相對應采樣點的電流值相加，相加后取絕對值，其最大值記為E4，記F3為E5，E5所對應采樣點與E4所對應采樣點的采樣間隔為S45；如果(a2-a1)＞(a3-a2)，將F3所在相與F2所在相對應采樣點的電流值相加，相加后取絕對值，其最大值記為E4，記F1為E5，E5所對應采樣點與E4所對應采樣點的采樣間隔為S45；

3）預報警：

判斷A：如果R1≤C2、R2≥C3、R3≥C3，輸出預報警A；

判斷B：如果如F1≤C2、F2≤C2、F3≤C2，且M與D1相等（允許判斷誤差+/-K）、且距離上次報警輸出時間≤5S，輸出預報警B；

判斷C：如果E5-E4≥C4、S45≤T、E4和E5符號相反，輸出預報警C；

4）判斷輸出：

當有至少一個預報警存在時，重新開啟采集20ms，如果三相中，每相數據絕對值最大值≤C2，判斷線路無單相接地故障，否則，判斷線路單相接地故障。

本發明的裝置方案是：單相接地指示器，該單相接地指示器設有用于采集一條線路上CT三相電流信號的AD采集模塊，AD采集模塊連接CPU，CPU通過驅動單元控制連接繼電器單元，繼電器單元中的相應開關接點連接在報警裝置回路中。

CPU還連接有通訊接口模塊。

所述單相接地指示器還包括電源模塊，電源模塊包括穩壓單元，穩壓單元連接有一個用于連接市電的整流單元，穩壓單元還設有用于連接直流輸入的直流輸入端口。

所述電源模塊還包括用于檢測裝置掉電的掉電檢測單元，掉電檢測單元與所述繼電器單元中的對應繼電器控制連接。

所述報警裝置為聲光報警裝置。

本發明的判斷方法能夠準確判斷CT下方的線路是否有單相接地現象，而且為了減少投資和簡化接線，只需要采集三相CT信號，不需要另加裝零序CT和零序電壓信號。由于故障線路的零序電流和所有非故障線路的零序電流相位相反，單相接地指示器將三相CT信號采集后，利用小波算法判斷是否出現故障，并對電流信號進行小波分析。區分本級信號和外部信號，邏輯后輸出，即判斷和輸出結果。