[發明專利]一種直流自注式小電流接地選線的系統及方法

在審

• 申請號: 201310146867.3
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN103278737A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 張春雷;董智君;馬洪;王振東;慈潤寧;佟越波;李曉志;王化月;李衛;劉濤
• 申請（專利權）人: 河北兆聯電氣設備科技有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種小電流接地選線的系統及方法，尤其是一種直流自注式小電流接地選線的系統及方法。

背景技術

中壓電網中性點非有效接地系統(包括中性點不接地、經消弧線圈接地和經高阻接地)和低壓配電IT系統，具有允許帶單相接地故障短時運行，不間斷供電的優點，但單相接地故障的排查比較困難，困擾系統的安全運行。

目前廣泛采用的小電流選線裝置，應用基波、三次諧波電流方向或幅值比較及二者組合的原理。即故障回路的零序電流滯后零序電壓90°，其幅值為非故障回路電容電流之和；非故障回路的零序電流超前零序電壓90°，其幅值為自產電容電流的幅值。然而，單相接地程度明顯的影響零序電流和零序電壓之間的相位關系，和零序電流的幅值。所以經過渡電阻接地的故障，往往因過渡電阻(接地程度)的不同而誤判。這是目前小電流選線不準的主要原因。

近年來，有人提出過注入直流附加電源，配合光電電壓互感器的小電流選線方法，但目前光電互感器是在高壓和超高壓系統上的應用元件，中、低壓系統上沒有應用，因此，不具備實施條件。低壓IT系統注入附加直流源檢測電網絕緣電阻的方法，雖然技術成熟，但不能識別故障回路，不能用于選線。

發明內容

實現本發明目的的一種直流自注式小電流接地選線的系統及方法，其特征在于，其系統包括直流信號采集單元、信號處理與顯示單元、直流信號自動注入單元和電源變壓器中性點處理單元。

安裝在直流信號采集單元中每路饋出線的信號采集(TA_D)，為一電纜貫穿式互感器，它有兩個大小相同帶開口的環形鐵芯和匝數、繞線方向相同的外部繞組，兩個繞組并接，用以消除交流磁通；使環形鐵芯中只保留直流磁場；鐵芯開口處安裝霍爾元件，由外部電路提取直流信號并輸出電壓信號，再由PC處理后顯示電流值并出口；出口門坎值可以設定；由于直流信號只有通過單相接地故障點才能構成回路，所以只有故障回路的(TA_D)才能有直流信號的輸出。

對經消弧線圈接地系統，需增加C₁隔直流，C₁的容量應與消弧線圈的電感量配合，使電容的容抗X_C小于十分之一消弧線圈電感感抗X_L值，由X_L消除X_C對串聯電路的影響，為了不使消弧線圈補償接地容電流的能力明顯減小，C₁值應盡量大一些，如果消弧線圈的補償能力有較大的富余量，C值可盡量減小。

本發明配合普通電磁式電壓互感器應用。當電網發生單相接地故障時，電壓互感器一次繞組的中性點出現零序電壓(位移電壓)，通過半波整流經故障接地點注入自身電網。每個出線回路的始端，安裝一臺電纜貫穿式特殊結構的互感器，自動濾除交流成分，提取直流分量。由于脈動直流只有通過故障點才能構成回路，非故障回路，沒有(或很小)直流電流信號。所以該方法能準確檢測出接地故障回路。

附圖說明

圖1為本發明的一種直流自注式小電流接地選線的系統及方法的電路結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明所述的一種直流自注式小電流接地選線的系統及方法，其特征在于，其系統包括直流信號采集單元TA_D、信號處理與顯示單元PC、直流信號自動注入單元D和電源變壓器中性點處理單元C₁。

安裝在直流信號采集單元TA_D中每路饋出線的信號采集(TA_D)，為一電纜貫穿式互感器，它有兩個大小相同帶開口的環形鐵芯和匝數、繞線方向相同的外部繞組，兩個繞組并接，用以消除交流磁通；使環形鐵芯中只保留直流磁場；鐵芯開口處安裝霍爾元件，由外部電路提取直流信號并輸出電壓信號，再由PC處理后顯示電流值并出口；出口門坎值可以設定；由于直流信號只有通過單相接地故障點才能構成回路，所以只有故障回路的TA_D才能有直流信號的輸出。

對經消弧線圈接地系統，需增加C₁隔直流，C₁的容量應與消弧線圈的電感量配合，使電容的容抗X_C小于十分之一消弧線圈電感感抗X_l值，由X_L消除X_C對串聯電路的影響，為了不使消弧線圈補償接地容電流的能力明顯減小，C₁值應盡量大一些，如果消弧線圈的補償能力有較大的富余量，C值可盡量減小。