[發明專利]PT斷線及單相接地故障模擬裝置及方法

在審

• 申請號: 201811313211.5
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109283437A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 孟憲影;練華英;狄藤藤;張麗娟
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司技能培訓中心;四川電力職業技術學院
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

本發明公開了PT斷線及單相接地故障模擬裝置，包括：所述繼電器1K1、開關A、A相TV、開關C和繼電器2K1串聯構成A相電壓互感單元；且繼電器1K1高壓端接三相線路的A相，繼電器2K1低壓端接交流變送單元和負序單元；所述繼電器1K2、開關A、B相TV、開關C和繼電器2K2串聯構成B相電壓互感單元。本發明還公開了PT斷線及單相接地故障模擬方法。本發明PT斷線及單相接地故障模擬裝置及方法，通過設置上述裝置，針對電力系統中經常發生、易誤判的PT斷線和單相接地故障進行故障模擬及數據采集分析，針對性強，并且可自動或手動選擇兩種電力系統典型的電壓互感器：三相五柱式及單相式電壓互感器，電壓互感器類型更具代表性。

技術領域

本發明涉及電力工程技術領域，具體涉及PT斷線及單相接地故障模擬裝置及方法。

背景技術

電力系統發電廠、變電站、輸電及配電線路中，遍布大量的各種類型的電壓互感器(PT)，用于采集各輸電線路/電氣設備的相電壓/線電壓。一旦電壓采集回路中任意一點出現斷開、接線松動或接觸不良，都可能導致PT斷線故障發生。PT斷線故障一般可以分為PT一次側斷線和二次側斷線，無論是哪一側的斷線，都將會使PT二次回路的電壓異常。

除PT斷線外，還有一種單相接地故障也時有發生。所謂單相接地，是指三相電力系統中，僅一相導線與地之間出現絕緣破壞/擊穿，造成對地短路。單相接地故障多發生在潮濕、多雨天氣，是最常見的短路故障，占短路故障的70％。電力系統中性點不接地系統，特別是6kV、10kV系統發生單相接地故障時，單相接地時電流較小，不形成短路回路，電力系統安全運行規程規定接地故障后可繼續運行1～2小時，但整個系統非故障相對地電壓升高，若不及時處理，可能導致非故障相絕緣擊穿發展成相間短路，使故障擴大。

這兩類故障對電力系統及電網的安全穩定運行意義重大，且容易發生誤判、漏判，如果不能及時發現并準確判別出故障的性質及位置，就不能快速處理，使故障處理時間延長，甚至造成事故擴大。由于故障分析定位是否精準和快速，主要取決于運行人員的經驗和技術水平，因此如何通過有效培訓提升運行人員的技術水平就成為重中之重。

術語解釋如下：

(1)PT：即電壓互感器，也稱TV，用來測量電網高電壓的特殊變壓器，它能將高電壓按規定比例轉換為較低的電壓后，再連接到儀器、儀表等裝置上進行采集或測量，電壓互感器高壓側(亦稱一次側或原邊)電壓為額定電壓時，低壓側(亦稱二次側或副邊)電壓一般為100伏。

(2)PT斷線：PT斷線就是電壓互感器高壓側或低壓側保險熔斷、或者電壓互感器回路接頭松動、斷線、接觸不良等，造成電壓信號無法正確采集進來，分為高壓側PT斷線和低壓側PT斷線。其中，每一側PT斷線，又因斷線發生在一相、兩相還是三相而分為PT單相、兩相和三相斷線。

(3)單相接地：三相電力系統中，僅一相導線與地之間出現絕緣破壞/擊穿，造成對地短路。單相接地短路是最常見的短路故障，在短路故障中占70％。單相接地故障是發電、配電系統最常見的故障，多發生在潮濕、多雨天氣。

(4)中性點直接接地：(三相交流電力系統的中性點與大地之間的電氣連接方式，被稱為電網中性點接地方式。中性點接地方式涉及到電網的安全可靠性和經濟性，同時直接影響到系統設備絕緣水平的選擇、過電壓水平以及繼電保護方式等，一般來說，電網中性點接地方式也就是變電所中變壓器的各級電壓中性點接地方式。)三相交流電力系統的中性點與大地之間直接通過導線有效連接的電氣連接方式，即中性點直接接地。我國110kV及以上電網一般采用大電流接地方式，這樣中性點電位固定為地電位，發生單相接地故障時，非故障相電壓升高不會超過1.4倍運行相電壓；暫態過電壓水平也較低；故障電流很大，漏電保護能迅速動作于跳閘，切除故障，系統設備承受過電壓時間較短。因此，大電流接地系統可使整個系統設備絕緣要求水平降低，從而大幅降低造價。

(5)中性點不接地：三相交流電力系統的中性點與大地之間不相連，即中性點不接地。