[發明專利]一種不接地系統單相接地故障監測裝置及方法

在審

• 申請號: 201410132287.3
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103941154A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 黎敬霞;李捷;黎敬濤;錢晶
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 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

本發明涉及一種不接地系統單相接地故障監測裝置及方法，屬于電力系統的故障監測領域。

背景技術

電力系統中有許多配網為中性點不接地系統，在中性點不接地系統中發生單相接地故障時，由于故障點的電流很小，而且三相之間的線電壓仍然保持對稱，對負荷的供電沒有影響，因此，在一般情況下都允許繼續運行1～2小時，而不必立即跳閘。但是，中性點不接地系統發生單相接地故障時故障相對地電壓降低，其它兩相對地電壓升高1.73倍，為防止故障進一步擴大，應及時發出信號，以便運行人員采取措施。

目前已有的中性點不接地系統單相接地故障監測有兩類。

一類是利用中性點不接地系統發生單相接地時系統母線上出現的零序電壓來監測，其原理圖如圖1所示，系統母線上裝設的電壓互感器TV是一個三相五柱式的電壓互感器，其二次側開口三角形反應系統零序電壓3U0，過電壓繼電器KV0兩端接于零序電壓3U0。該方法能監測出系統故障，但是只能發出系統接地的無選擇性預告信號，不能判定發生接地相，同時三相五柱式的電壓互感器具有5個磁柱的三相三繞組電壓互感器，所需費用遠比單相電壓互感器高。

另一類是利用中性點不接地系統發生單相接地時故障線路上的零序電流較非故障線路大的特點來實現，其原理圖如圖2所示，監測所有出線零序電流，該方法雖然理論上能監測出故障線路，但由于受零序電流過濾器不平衡電流的影響，當系統的電容電流較小、或被保護線路的電容電流較大時無法做出正確判斷。

發明內容

本發明提供了一種不接地系統單相接地故障監測裝置及方法，以用于克服現有技術經濟性差和受零序電流過濾器不平衡電流和受線路電容電流影響的不足。

本發明的技術方案是：一種不接地系統單相接地故障監測裝置，包括單相電壓互感器1、一次側熔斷器2、二次側熔斷器3、并聯抑制電阻4、過電壓繼電器5、低電壓繼電器6；其中單相電壓互感器1一次側通過一次側熔斷器2接于A相、B相、C相中的任一相且只接一相，另一端接地；單相電壓互感器1二次側一端通過二次側熔斷器3接于并聯抑制電阻4的一端，另一端接于并聯抑制電阻4的另一端并接地；過電壓繼電器5接于并聯抑制電阻4兩端；低電壓繼電器6接于并聯抑制電阻4兩端。

所述并聯抑制電阻4的阻值范圍為35歐姆～250歐姆。

一種不接地系統單相接地故障監測方法，所述方法的具體步驟如下：

A、布置不接地系統單相接地故障監測裝置：單相電壓互感器1一次側通過一次側熔斷器2接于A相、B相、C相中的任一相且只接一相，另一端接地；單相電壓互感器1二次側一端通過二次側熔斷器3接于并聯抑制電阻4的一端，另一端接于并聯抑制電阻4的另一端并接地；過電壓繼電器5接于并聯抑制電阻4兩端；低電壓繼電器6接于并聯抑制電阻4兩端；

B、設置過電壓繼電器5和低電壓繼電器6的整定值：過電壓繼電器5的整定值可設置為1.5pu，低電壓繼電器6的整定值可設置為0.5pu；

C、故障判斷：

當并聯抑制電阻4兩端的電壓V=1.0pu時，表明系統正常，過電壓繼電器5和低電壓繼電器6均不動作；

當并聯抑制電阻4兩端的電壓V=0時，表明單相電壓互感器1所接相單相接地故障，過電壓繼電器5不動作，低電壓繼電器6動作；

當并聯抑制電阻4兩端的電壓V=1.73pu時，表明除所接相之外的其余兩相中任一相單相接地故障，低電壓繼電器6不動作，過電壓繼電器5動作。

所述并聯抑制電阻4兩端的電壓正比于單相電壓互感器1的一次側電壓，過電壓繼電器5、低電壓繼電器6的感受電壓正比于單相電壓互感器1所接相電壓；其中過電壓繼電器5、低電壓繼電器6的感受電壓是并聯抑制電阻4兩端的電壓。

所述過電壓繼電器5動作時，其常開接點閉合，監測裝置中的常開接點發出單相接地故障報警信號。

所述低電壓繼電器6動作時，其常閉接點閉合，監測裝置中的常閉接點發出單相接地故障報警信號。

本發明的工作原理是：

1、首先將單相電壓互感器1、一次側熔斷器2、二次側熔斷器3、并聯抑制電阻4、過電壓繼電器5、低電壓繼電器6各部分按圖3連接安裝好。

2、單相電壓互感器1的一次側一端經過一次側熔斷器2接于A、B、C任一相母線，另一端接地；單相電壓互感器1二次側一端通過二次側熔斷器3接于并聯抑制電阻4的一端，另一端接于并聯抑制電阻4的另一端并接地；過電壓繼電器5和低電壓繼電器6并聯連接于并聯抑制電阻4的兩端。