[實用新型]低壓配電柜中性線斷線保護裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720258401.6
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN206517035U
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙建喜;袁軍;宋雷德;張超;邢建勇;劉澤群;梁靜;喬曉東
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山西省電力公司晉城供電公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02H3/253
• 分類號: H02H3/253
• 代理公司: 太原高欣科創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙)14109
• 代理人: 冷錦超,吳立

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型低壓配電柜中性線斷線保護裝置和檢測方法，屬于電力設(shè)備保護的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在低壓配電變壓器中性點直接接地的三相四線制系統(tǒng)中，電源通常是對稱的，但是常常會因三相負荷的不對稱導致中性線始終有電流存在；由于三相負載不平衡，中性線斷線往往會導致用戶相電壓大幅升高，影響用電設(shè)備安全。

在實際運行中，配電變壓器中性線接線柱至低壓綜合箱總保護開關(guān)處，由于外力、氧化等作用極易發(fā)生中性線斷線故障，給用戶和供電單位帶來了嚴重的經(jīng)濟損失；因此需要在低壓配電柜中增設(shè)中性線斷線保護裝置，保證在出現(xiàn)中性線斷線時能迅速跳開低壓配電柜總開關(guān)，保證各分支線路所帶用電設(shè)備安全。

目前，低壓配電開關(guān)柜中性線斷線保護裝置主要有三種：

一種方法是中性線上安裝重復接地實現(xiàn)過電壓保護，這樣在發(fā)生斷線后，電源中性點和用戶中性點就可以通過重復接地繼續(xù)連接，然而重復接地僅適用于10kw以下負荷較輕的線路，負荷稍重時其作用很小，且投資大、效果差、后期維護工作量大；

第二種方法是中性線斷線零序電流差動保護，主要將兩臺變比完全相同的電流互感器分別安裝在配電柜的中性線和三相線路中；當中性線完好時，兩臺電流互感器二次側(cè)電流大小相等、相位相反、繼電器不動作，當中性線斷線后，流過繼電器的電流變?yōu)槿嚯娏髦停藭r將啟動繼電器動作，同時發(fā)信號至分勵脫扣器，斷路器跳閘，切斷負載電源，起到保護用電設(shè)施的目的，但是該類型保護裝置造價高、接線復雜；

第三種方法是過電壓保護，主要是運用中性線斷線后每相電壓升高大于額定相電壓時動作繼電器跳主開關(guān)，當中性線完好時，三相分裝的過壓繼電器等于負載相電壓，且為電網(wǎng)額定相電壓，繼電器不動作；當中性線斷線后，任何相都會出現(xiàn)過電壓，繼電器動作并發(fā)信號至分勵脫扣器，斷路器跳閘、切斷負載電源；該類型保護裝置受三相不平衡度影響較大，在三相負載的不平衡度小于25%時，過電壓保護裝置動作靈敏，可以準確判斷中性線斷線并動作跳閘；一旦三相負載不平衡度超過25%時，每相實際電壓會發(fā)生嚴重畸變，導致判據(jù)不好實現(xiàn)，出現(xiàn)保護裝置誤動作的現(xiàn)象。

實用新型內(nèi)容

本實用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為：提供一種結(jié)構(gòu)簡單、實施方便、能夠迅速對中性線斷線情況進行判斷的壓配電柜中性線斷線保護裝置及檢測方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：

低壓配電柜中性線斷線保護裝置，包括降壓整流電路、穩(wěn)壓電路、信號監(jiān)測電路、邏輯判別電路、信號輸出電路和執(zhí)行電路；所述降壓整流電路的電源輸入端與負荷側(cè)交流電壓的輸出端相連，所述降壓整流電路的電源出輸出端與穩(wěn)壓電路的電源輸入端相連，所述穩(wěn)壓電路的電源輸出端分別與信號監(jiān)測電路的電源輸入端、邏輯判別電路的電源輸入端和信號輸出電路的電源輸入端相連；所述信號監(jiān)測電路的輸入端與負荷側(cè)交流電壓的中性線相連，所述信號監(jiān)測電路的輸出端與邏輯判別電路的第一輸入端相連，所述信號輸出電路的輸出端與邏輯判別電路的第二輸入端相連；所述邏輯判別電路和信號輸出電路之間串接有執(zhí)行電路；所述執(zhí)行電路與三相聯(lián)動斷路器相連。

優(yōu)選地，所述降壓整流電路的電路結(jié)構(gòu)為：包括變壓器T1和整流橋UR1，所述穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓器U1和電容C1；所述變壓器T1一次側(cè)的第一輸入端與負荷側(cè)交流電壓的L1相線相連，所述變壓器T1一次側(cè)的第二輸入端與負荷側(cè)交流電壓的L3相線相連；所述變壓器T1二次側(cè)的第一輸出端與整流橋UR1的正向交流輸入端相連，所述變壓器T1二次側(cè)的第二輸出端與整流橋UR1的負向交流輸入端相連，所述整流橋UR1的輸出正端與穩(wěn)壓器U1 的輸入端VIN相連，所述穩(wěn)壓器U1的接地端GND與電容C1的一端、整流橋UR1的輸出負端連接后接地；所述穩(wěn)壓器U1的輸出端VOUT與電容C1的另一端相連后與穩(wěn)壓電路的電源輸出端V0相連。

優(yōu)選地，所述信號監(jiān)測電路包括電流互感器L1，所述電流互感器L1套設(shè)在負荷側(cè)中性線N上，所述電流互感器L1的一端串接二極管D1后與電容C2的一端、電阻R1的一端均相連；所述電容C2的另一端與電流互感器L1的另一端、電阻R2的一端、三極管Q1的發(fā)射極、信號監(jiān)測電路的輸出端A0均相連；所述電阻R1的另一端與三極管Q1的基極相連，所述三極管Q1的集電極與穩(wěn)壓電路的電源輸出端V0相連，所述電阻R2的另一端接地。