CN102914683A - 一种三相单电缆单相接地电流的采集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三相单电缆单相接地电流的采集方法，在三相单芯电缆屏蔽层首端串接零序电流互感器，三相单芯电缆屏蔽层通过零序电流互感器接地，并通过零序电流互感器采集三相单芯电缆单相接地故障时的电容电流，零序电流互感器额定电压和变比，可根据保护需求选取，并且零序电流互感器电流不受一次负荷电流影响，有效地提高了保护的灵敏度，三相单芯电缆屏蔽层的远端设置有电压限制器，当三相单芯电缆屏蔽层的电压升高到限值时，电压限制器呈现低阻抗，将电流导入大地，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

Description

一种三相单电缆单相接地电流的采集方法
技术领域
本发明属于电缆接地电流采集技术领域，尤其涉及一种三相单电缆单相接地电流的采集方法。
背景技术
目前，国内运行的三相单芯电力电缆采用的接地保护故障电流采集方式为：采用由三相CT（电流互感器）组成的零序电流过滤器方式，图1是现有技术提供的电缆单相短路故障电流采集的原理示意图，这种方式存在以下几个缺陷：
（1）零序电流滤过器的变比按照线路负荷选择，一般变比同过流保护变比一致。而接地时，接地电容电流很小，一般在几十安培，零序电流滤过器二次侧电流很小，保护灵敏度不高。
（2）零序电流滤过器受负荷电流影响，如果负荷电流三相不平衡，就会影响保护灵敏度；
（3）在外部穿越性故障时，将产生较大的不平衡电流.
（4）选用的零序电流滤过器的额定电压应满足系统电压要求，对零序电流滤过器的绝缘要求较高。
（5）不能反应单相电力电缆的绝缘情况。
发明内容
本发明提供了一种三相单电缆单相接地电流的采集方法，旨在解决目前国内运行的三相单芯电力电缆，采用由三相电流互感器组成的零序电流过滤器方式采用接地保护故障电流，这种方式存在（1）零序电流过滤器的变比按照线路负荷选择，一般变比同过流保护变比一致。而接地时，接地电容电流很小，一般在几十安培，电流互感器二次侧电流很小，保护灵敏度不高；（2）零序电流过滤器受负荷电流影响，如果负荷电流三相不平衡，就会影响保护灵敏度；（3）在外部穿越性故障时，将产生较大的不平衡电流；（4）选用的电流互感器的额定电压应满足系统电压要求，对电流互感器的绝缘要求较高；（5）不能反应单相电力电缆的绝缘情况的问题。
本发明的目的在于提供一种三相单电缆单相接地电流的采集方法，在三相单芯电缆屏蔽层首端串接零序电流互感器，三相单芯电缆屏蔽层通过零序电流互感器接地，并通过零序电流互感器采集三相单芯电缆单相接地故障时的电容电流。
进一步，在三相单芯电缆屏蔽层的远端设置电压限制器。
进一步，零序电流互感器额定电压和变比，可根据保护需求选取。
进一步，当三相单芯电缆屏蔽层的电压升高到限值时，电压限制器呈现低阻抗，将电流导入大地。
进一步，该故障电流的采集方法可应用于小电流接地系统。
本发明提供的三相单电缆单相接地电流的采集方法，在三相单芯电缆屏蔽层首端串接零序电流互感器，三相单芯电缆屏蔽层通过零序电流互感器接地，并通过零序电流互感器采集三相单芯电缆单相接地故障时的电容电流，零序电流互感器额定电压和变比，可根据保护需求选取，并且零序电流互感器电流不受一次负荷电流影响，有效地提高了保护的灵敏度，三相单芯电缆屏蔽层的远端设置有电压限制器，当三相单芯电缆屏蔽层的电压升高到限值时，电压限制器呈现低阻抗，将电流导入大地，实用性强，具有较强的推广与应用价值。
附图说明
图1是现有技术提供的电缆单相短路故障电流采集的原理示意图；
图2是本发明实施例提供的电缆单相短路故障电流采集的原理示意图。
图中：1、零序电流滤过器；2、电缆对地等效电容；3、电缆屏蔽层；4、故障接地点；5、零序电流互感器；6、电压限制器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
本发明的目的在于提供一种三相单电缆单相接地电流的采集方法，在三相单芯电缆屏蔽层3首端串接零序电流互感器5，三相单芯电缆屏蔽层3通过零序电流互感器5接地，并通过零序电流互感器5采集三相单芯电缆单相接地故障时，在故障接地点4的电容电流。
在本发明实施例中，在三相单芯电缆屏蔽层3的远端设置电压限制器6。
在本发明实施例中，零序电流互感器5额定电压和变比，可根据保护需求选取。
在本发明实施例中，在该采集方法下，零序电流互感器5电流不受一次负荷电流影响。
在本发明实施例中，当三相单芯电缆屏蔽层3的电压升高到限值时，电压限制器6呈现低阻抗，将电流导入大地。
在本发明实施例中，该故障电流的采集方法可应用于小电流接地系统。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图2所示，（1）在小电流接地系统中，在三相单芯电缆屏蔽层3串接零序电流互感器5，通过零序电流互感器5采集单相接地故障时电缆对地等效电容2的线路电容电流；（2）在电缆远端设置电压限制器6
2.基本原理
（1）目前常用的小电流接地和不接地系统单相接地故障电流采集方式如图1所示：假设线路2的C相接地。流过故障相的电流Ic2=Ia1+Ib1+Ib2+Ic2。流过零序电流过滤器的电流为Ia2+Ib2-Ic2=-（Ia1+Ib1）；
（2）新的故障电流采集方式的原理图如图2所示，流过故障相零序电流互感器5的电流Ic2=Ia1+Ib1+Ib2+Ic2。即新的采集方式下，流过故障相得电流不仅包括非故障线路电容电流，而且包括本线路的非故障相电容电流Ib2+Ic2，因流过的故障电流较大，能提高保护的灵敏度。
（3）为了避免屏蔽层感应电压过高，损坏屏蔽层和零序电流互感器5，在屏蔽层装设电压限制器6，电压限制器6与避雷器原理相同，当屏蔽层电压升高到限值时，电压限制器6呈现低阻抗，将电流导入大地，降低屏蔽层电压。
这种采集方式下，零序电流互感器5额定电压和变比可根据保护需求选取，该方式下的零序电流互感器5电流不受一次负荷电流影响，可提高保护灵敏度。
本发明的故障电流采集方式为：在三相单芯电缆的屏蔽层首端连接电流互感器，电缆屏蔽层3通过零序电流互感器5接地，这种采集方式下，零序电流互感器5额定电压和变比，可以根据保护需求选取，该方式下的零序电流互感器5电流不受一次负荷电流影响，可以提高保护灵敏度。
本发明实施例提供的三相单电缆单相接地电流的采集方法，在三相单芯电缆屏蔽层3首端串接零序电流互感器5，三相单芯电缆屏蔽层3通过零序电流互感器5接地，并通过零序电流互感器5采集三相单芯电缆单相接地故障时的电容电流，零序电流互感器5额定电压和变比，可根据保护需求选取，并且零序电流互感器5电流不受一次负荷电流影响，有效地提高了保护的灵敏度，三相单芯电缆屏蔽层3的远端设置有电压限制器6，当三相单芯电缆屏蔽层3的电压升高到限值时，电压限制器6呈现低阻抗，将电流导入大地，实用性强，具有较强的推广与应用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种三相单电缆单相接地电流的采集方法，其特征在于，在三相单芯电缆屏蔽层首端串接零序电流互感器，三相单芯电缆屏蔽层通过零序电流互感器接地，并通过零序电流互感器采集三相单芯电缆单相接地故障时的电容电流。
2.如权利要求1所述的采集方法，其特征在于，在三相单芯电缆屏蔽层的远端设置电压限制器。
3.如权利要求1所述的采集方法，其特征在于，零序电流互感器额定电压和变比，可根据保护需求选取。
4.如权利要求1所述的采集方法，其特征在于，当三相单芯电缆屏蔽层的电压升高到限值时，电压限制器呈现低阻抗，将电流导入大地。
5.如权利要求1所述的采集方法，其特征在于，该故障电流的采集方法可应用于小电流接地系统。
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