[發明專利]一種低壓400V漏電電流的判斷方法

有效

• 申請號: 201811573665.6
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109742727B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 陸佳政;謝鵬康;胡建平;蔣正龍;王博聞;吳偉;彭永晶
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司防災減災中心;國家電網有限公司
• 主分類號: H02H3/32
• 分類號: H02H3/32;H02H3/34;G01R31/52
• 代理公司: 北京旭路知識產權代理有限公司 11567
• 代理人: 董媛;王瑩

本發明提供了一種低壓400V漏電電流的判斷方法，通過零序電流互感器對三相火線以及零線中的電流進行集中采樣，測量得到的四線零序電流的矢量和即為低壓400V線路的漏電電流，采樣得到的所述漏電電流經信號調理和模數轉換后傳輸至控制器中，所述控制器采用矢量突變算法和/或幅值突變算法對漏電電流的電流變化量進行計算，并根據計算結果對漏電事故進行判斷，若判斷為觸電或接地故障，則斷開電源。該方法能夠快速的判斷低壓400V系統的漏電情況，且計算簡單且高效，可以有效防止漏電保護裝置拒動作與誤動作現象發生，保護人身安全，并且不需要添加任何的硬件成本。

技術領域

本發明屬于電氣工程技術領域，具體涉及一種低壓400V漏電電流的判斷方法。

背景技術

隨著配電系統自動化程度和可靠性要求的提高，剩余電流保護裝置作為低壓配電系統中一種關鍵保護設備，可以防止漏電與觸電事故的發生，提高400V低壓系統的安全性與可靠性。

然而，目前廣泛應用的剩余電流保護裝置只能監測到總泄漏電流信號大小，根據總泄露電流大小的幅值判斷是否存在故障。隨著配電系統自動化程度的提升，越來越多的非線性負載在400V低壓系統中得到了應用，非線性負載中存在雜散電容，流經雜散電容的零序電流存在高次諧波。在非線性負載開啟以及工作過程中，有可能導致傳統剩余電流保護裝置誤動作。與此同時，由于傳統剩余電流保護裝置僅能檢測幅值，在暫態漏電電流與穩態漏電電流相位不一致時，零序電流的矢量和可能小于剩余電流保護裝置的動作閾值，進而發生保護失效的事故。綜上所述，有必要研究一種針對低壓情況下的高可靠性的漏電電流判斷方法，從而解決傳統漏電保護裝置拒動作與誤動作問題，提高供電可靠性與穩定性。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是，針對目前低壓400V情況下的漏電電流容易出現拒動作與誤動作的現象，本文提出了一種基于矢量突變算法與幅值突變算法的低壓400V漏電電流保護的判斷方法，從而實現400V低壓系統漏電與觸電精準動作。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：

本發明提供了一種低壓400V漏電電流的判斷方法，通過零序電流互感器對三相火線以及零線中的電流進行集中采樣，測量得到的四線零序電流的矢量和即為低壓400V線路的漏電電流，采樣得到的所述漏電電流經信號調理和模數轉換后傳輸至控制器中，所述控制器采用矢量突變算法對漏電電流的電流變化量進行計算，并根據計算結果對漏電事故進行判斷，若判斷為觸電或接地故障，則斷開電源；

所述矢量突變算法包括：采樣得到所述漏電電流的各次諧波的幅值和相位分量，首先對測量得到的兩個周波內的電流信號進行傅里葉變換，得到各次諧波的幅值與相位，求取兩個周期前后的零序電流中各次諧波矢量差，并將各次諧波矢量差求和，得到前后兩個周期內的零序電流變化量，若前后兩個周期內的零序電流變化量的有效值超過30mA，則認為發生觸電或接地故障。

進一步的，在斷開電源后，還進一步進行如下的操作：在三秒后重新恢復電源，若漏電電流有效值恢復30mA以內，則認為故障消失，線路恢復正常運行；若漏電電流有效值大于30mA，則認為存在永久性故障，通過信號燈與蜂鳴器發出故障指示信號。

進一步的，所述矢量突變算法具體使用如下的式(2)-式(4)對零序電流的電流變化量ΔI進行簡化計算：

I＝I₀+I₁sin(wt+Φ₁)+I₂sin(2wt+Φ₂)+...+I_n sin(nwt+Φ_n) (2)