[其他]電力設備接地故障的探測系統和裝置

無效

• 申請號: 85106698
• 申請日: 1985-09-05
• 公開（公告）號: CN85106698A
• 公開（公告）日: 1987-03-25
• 發明（設計）人: 位高光司;藤枝敬史;原拓司;中村兆
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 欒本生

本發明涉及一種應用法拉效應探測電力設備接地故障的系統和裝置。

當在諸如電力電纜或氣體絕緣變電所（GIS）等電力設備上發生接地故障時，需要知道該接地故障是發生在某一區段內還是之外。至今為了解決這種問題，人們一直采用這樣一種系統，即利用從一對電互感器傳送出的信號電流來檢測故障的位置，該對電流互感器位于每一區段的兩端。然而，在這種系統中，電流互感器與鑒別來自該互感器信號的信號處理電路之間的距離很長，信號在這樣長的導線中傳輸使系統往往受到干涉噪聲的影響，另外，由于電流互感器附在一個暴露的高壓電纜上，很容易發生電流互感器與高壓電纜相碰，或者由于機械的原因使電流互感器斷路而造成的誤判情況。此外，這種系統的一個缺點是在電力設備兩端安裝的電流互感器的尺寸很大。

鑒于這種情況，本發明的目的是提供一種用于探測電力設備發生故障的區段的系統和裝置，它雖結構簡單，但能減少或消除錯誤判斷。本發明的另一目的是提供一種能夠立即有效地探測出電力設備發生故障區段的設計緊湊的裝置。

通過下面結合附圖的描述，將更易于了解本發明。

圖1A是表示用于探測電力設備接地故障的本發明一個實施方案的裝置結構簡圖;

圖1B是表示用于探測電力設備接地故障的本發明另一實施方案的裝置結構簡圖，其中設置了許多光磁傳感器;

圖1C是表示圖1A裝置結構的電路方框圖;

圖1D是表示附在電力設備的接地金屬外殼表面上的光磁傳感器簡圖;

圖1E是表示裝在電力設備的接地金屬外殼里面的光磁傳感器簡圖;

圖2是圖1A的光磁傳感器裝置的原理簡圖;

圖3是這種光磁傳感器結構的簡圖;

圖4是這種光磁傳感器的電路圖;

圖5是圖1A中觸點A和觸點B處的信號電流波形圖和信號處理電路的輸出信號波形圖;

圖6是在正常工作情況L區段之內發生接地故障時，圖1C中的異或電路和積分器的輸出信號波形。

圖7是表示光磁傳感器的信號由三相的序分量組成的簡圖;

圖8A是一個方框圖，表示一個用于本發明實施裝置的完整雙重化電路;

圖8B是一個方框圖，表示一個用于本發明實施裝置的部分雙重化電路;

圖9A是一個方框圖，表示該系統進行自診斷的一個例子;

圖9B是一個方框圖，表示該系統進行自診斷的另一個例子。

圖1表示對電力電纜11的L區段的問題進行檢查，即用光磁傳感器來檢查故障。把光磁傳感器12a、12b設置在L區段的兩端。通過雙心光纖電纜13a、13b把對應于導體電流的光輸出信號分別從傳感器12a、12b傳輸到信號處理電路14a、14b。

信號處理電路14a、14b把上述的光信號轉換為對應的電信號，并把它傳輸到鑒別電路15。

鑒別電路15根據傳輸來的電信號判定是否發生了接地故障，或者如果發生了，是在哪個區段。

圖1B表示把L區段分成幾個分區段L_A、L_B和L_C，在區段中分別設置了許多光磁傳感器（此時為四個），即把它們分散置，用這種方法，通過檢查來自每一對相鄰傳感器的信號可判定發生故障的分區段對這一點，為了確定故障位置，并不是總需要檢查來自相鄰一對傳感器的信號，可以選擇任何兩個傳感器，比如12a和12c，來確定可能的故障，來確定可能的故障位置。

圖1c是圖1A中所示的鑒別電路15的方框圖。鑒別電路15包括：用于把來自觸點A和B的輸入信號整形為矩形波并把它們放大的放大器16a、16b;用于把來自放大器16a、16b的信號轉換為異一或信號的異一或電路17;把從異一或電路輸出的信號進行積分的積分器18;把積分器18的輸出信號與一個確定的或預定的標準電壓值進行比較的比較器19;當輸入信號電壓比以邏輯進行電平為基準的標準電壓高時，比較器19向與門電路20輸送一個“高”電平信號。

與門電路20在接收來自比較器19信號的同時，還接收來自繼電器電路40的經過反相電路41反相的信號，當發生接地故障時，一側接地的繼電器電路即連通，指示電路22則根據來自與門電路20的信號指示是否發生了接地故障以及在哪一區段發生了接地故障。

圖D1表示附在電源設備的接地金屬外殼表面上的光磁傳感器12a、12b。圖1E表示裝在電源設備的接地金屬外殼里面的光磁傳感器12a、12b。