[實用新型]一種35kV配網單相接地故障類型判斷裝置

有效

• 申請號: 201420111145.4
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN203732666U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 李圖強;劉渝根;彭國榮;陳敏;陳先祿
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團中南勘測設計研究院有限公司;重慶大學
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/08
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

技術領域

本發明涉及一種配電網故障類型診斷裝置，具體是一種35kV配網單相接地故障類型判斷裝置。?

背景技術

目前我國35kV配網中性點接地方式主要有：中性點不接地、中性點經小電阻接地、中性點經高電阻接地以及中性點經消弧線圈接地。每種中性點接地方式都有其自身的優缺點。且運行經驗表明，每種單一的中性點運行方式都未能滿足系統對供電可靠性及設備安全運行的要求。于是，研究人員提出兼具以上幾種中性點接地方式的優點，并摒棄其局限性的中性點復合運行方式，即消弧線圈根據單相接地的故障類型決定投入或不投入。而如何準確判斷出單相接地故障為何種類型，既而做出消弧線圈的動作決策，是中性點復合接地方式的關鍵技術問題。

有研究人員通過對比鐵磁諧振與單相接地故障情況下三相電壓及零序電壓之間的差異，并在此基礎上提出了基于零序電壓和三相電壓綜合對比的辨識方法。該方法設計相對簡單，適用性強。但沒有詳細討論如何在多種單相接地故障類型中判斷出永久性接地故障和瞬時性接地故障。

有研究人員根據輸電線路發生單相接地故障斷開時，斷開相兩端的電壓相角差判斷接地故障的類型。在永久性故障情況下，斷開相兩端的電壓相角大于瞬時性故障時斷開相兩端的電角相位差，通過計算整定一個角度，故障發生時，斷開相兩端的電壓相角差大于此值判定為永久性故障，斷開相兩端的電壓相角差小于此值判定為瞬時性故障。但該方法的判斷依據主要在超高壓電網中存在，在35kV配網中并不一定成立，即相角差的區別并沒有那么明顯。而且該方法的前提是故障線路已經斷開，但中性點復合運行方式對故障類型判斷的要求是故障發生時，故障線路斷開前，已判斷出接地故障類型。

還有研究人員提出利用小波變換和多重分析對過電壓信號進行特征提取，并將得出的特征值輸入神經網絡過電壓分類系統進行分類。經實測和仿真過電壓信號的驗證，該方法具有較高的準確率。該方法由于識別種類較多，識別過程較為復雜，更重要的是沒有針對弧光接地過電壓進行優化，計算速度相對較慢，無法滿足快速準確識別弧光接地過電壓的實際需求。

目前還沒有35kV配網單相接地故障類型判斷的硬件裝置。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種35kV配網單相接地故障類型判斷裝置，快速準確地判斷35kV配網單相接地故障類型。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種35kV配網單相接地故障類型判斷裝置，包括三個結構相同的判斷單元，所述判斷單元包括與所述35kV配網的電壓互感器連接的信號采集模塊，所述信號采集模塊與整流模塊連接，所述整流模塊輸出端與電壓比較器同相端連接，所述電壓比較器輸出端接入計數器；所述三個判斷單元的三個計數器最高位輸出端均與一個三輸入與門的輸入端連接，所述三輸入與門的輸出端與電流放大器件的第一極連接，所述電流放大器件的第二極接直流電源，所述電流放大器件的第三極與繼電器的線包串聯后接地，所述繼電器的觸點與所述35kV配網的消弧線圈連接。

所述信號采集模塊包括變壓器，所述變壓器的一次側和二次側各并聯有一個瞬態電壓抑制器；所述變壓器一次側與所述35kV配網的電壓互感器二次側連接。瞬態電壓抑制器可以抑制接地時刻的暫態沖擊過電壓。

所述變壓器的變比為20:1，保證本發明裝置中的運算放大器輸入電壓不超過其最大允許值。

所述信號采集模塊與所述整流模塊之間接有濾波模塊，用來濾掉電網中正常運行時的高次諧波以及發生高頻鐵磁諧振產生的高頻電壓信號。本發明中，濾波模塊為帶通濾波器，所述帶通濾波器包括二階低通濾波器和與所述二階低通濾波器連接的高通濾波器，既可以消除高頻信號的影響，又可消除分頻諧振過電壓影響。

所述整流模塊包括兩個運算放大器、一個由兩個二極管串聯組成的二極管支路，第一運算放大器負輸入端通過第一電阻與所述帶通濾波器輸出端連接，所述第一運算放大器正輸入端接地；所述第一運算放大器輸出端接入所述二極管支路的兩個二極管之間；所述二極管支路的一端接入第六電阻和第五電阻之間，所述二極管支路的另一端接入第七電阻和第十四電阻之間；所述第六電阻與所述第七電阻連接；所述第五電阻、第十四電阻分別接入第二運算放大器的負輸入端和正輸入端；所述第二運算放大器輸出端通過第十六電阻與所述第二運算放大器負輸入端連接。整流模塊可以使輸出全為正值，配合電壓比較器使用，使電壓比較器輸出為低電平。