CN109596931A - 中性点非有效接地系统的故障选线方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种中性点非有效接地系统的故障选线方法，数个具有电流测量模块的第一断路器布置至数个分支三相电路，各第一断路器串接于各分支三相电路，并通过电流测量模块测量零序电流。电压测量模块布置至主三相电路或分支三相电路。控制装置被布置能够获取零序电流和零序电压，故障选线方法包括：当控制装置获取的零序电压大于一预设值时，开始选线：使控制装置输出同步信号至各电流测量模块，以使各电流测量模块同步测量零序电流；使控制装置比较测出的零序电流，若测出的零序电流中，一个零序电流的最大幅值大于其他零序电流的最大幅值，则判断该零序电流线路为故障线路；使控制装置输出控制信号至故障线路串接的第一断路器，以断开故障线路。

Description

中性点非有效接地系统的故障选线方法

技术领域

本发明涉及一种中性点接地系统的故障选线装置，尤其涉及一种中性点非有效接地系统的故障选线装置。

背景技术

在中性点非有效接地系统中，包括主三相电路及接入三相电路的数个分支三相电路，如果一个分支三相电路的单相线路出现接地故障造成零序电流，中性点非有效接地系统仍能工作一段时间，但可能会引起后续问题。

而现有检测中性点非有效接地系统的故障线路的方法比较复杂，成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种中性点非有效接地系统的故障选线方法，其可以准确找出分支三相电路中的故障线路，且成本低。

本发明提供了一种中性点非有效接地系统的故障选线方法，中性点非有效接地系统包括主三相电路及接入三相电路的数个分支三相电路。数个具有电流测量模块的第一断路器被布置至数个分支三相电路，其中各第一断路器对应各分支三相电路并串接各分支三相电路，第一断路器能够通过电流测量模块测量分支三相电路的各相的零序电流。一个电压测量模块被布置至主三相电路或一个分支三相电路，以能够测量零序电压。一个控制装置被布置为信号连接于电流测量模块和电压测量模块，以获取零序电流和零序电压，故障选线方法包括：当控制装置获取的零序电压大于一预设值时，使控制装置开始选线：

使控制装置输出一个同步信号至各电流测量模块，以使各电流测量模块同步测量零序电流。

使控制装置比较测出的零序电流，若测出的零序电流中，一个零序电流的最大幅值大于其他零序电流的最大幅值，则判断该零序电流所在线路为故障线路。

使控制装置输出一个控制信号至故障线路串接的第一断路器，以控制第一断路器断开故障线路。

因在中性点非有效接地系统中，本身就需要在主三相电路和各分支三相电路设置断路器。上述中性点非有效接地系统的故障选线方法，利用配备具有电流测量模块和/或电压测量模块的断路器，并配合控制装置如PLC即可以实现故障选线，准确找出分支三相电路中的故障线路，成本低。

在中性点非有效接地系统的故障选线方法的一种示意性实施方式中，一个绝缘监测仪被布置至主三相电路以监测主三相电路的绝缘故障，绝缘监测仪还被布置为信号连接控制装置，并在检测到绝缘故障后，使控制装置开始选线，以提高检测的准确性。

在中性点非有效接地系统的故障选线方法的一种示意性实施方式中，控制装置开始选线后，使控制装置控制绝缘监测仪向主三相电路输入一个波形为正弦波的中频电压信号，从而使零序电流的幅值在频域时域转换后更明显，检测更准确。

在中性点非有效接地系统的故障选线方法的一种示意性实施方式中，控制装置为一个可编程逻辑控制器(PLC)。

在中性点非有效接地系统的故障选线方法的一种示意性实施方式中，电压测量模块被组装于一个第二断路器，第二断路器被布置于主三相电路的供电端。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对中性点非有效接地系统的故障选线方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1用以说明中性点非有效接地系统的故障选线方法的一种示意性实施方式所需的电路结构图。

图2用以说明中性点非有效接地系统的故障选线方法的选线流程示意图。

图3用以说明中性点非有效接地系统的选线原理示意图。

图4用以说明中性点非有效接地系统的故障选线方法的另一种示意性实施方式所需的电路结构图。

标号说明

12 第一断路器

122 电流测量模块

13 第二断路器

132 电压测量模块

14 控制装置

16 绝缘监测仪

32 主三相电路

34 分支三相电路。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。

图1用以说明中性点非有效接地系统的故障选线方法的一种示意性实施方式所需的电路结构图。如图1所示，中性点非有效接地系统包括主三相电路32，分别为L1相、L2相和L3相。中性点非有效接地系统还包括接入主三相电路32的三个分支三相电路34，各分支三相电路34接入主三相电路32后也分别具有相应的L1相、L2相和L3相。当然根据设计需要的不同，本领域技术人员可以理解，分支三相电路34的数量并不局限于图中所示。

数个具有电流测量模块122的第一断路器12被布置至数个分支三相电路34，其中各第一断路器12对应各分支三相电路34并串接各分支三相电路34，即每一个分支三相电路34都串接一个第一断路器12，第一断路器12能够控制分支三相电路34的每一相电路L1、L2、L3断开，且第一断路器12还能够通过电流测量模块122测量分支三相电路34的每一相电路L1、L2、L3的零序电流。

一个电压测量模块132被布置至主三相电路32，以能够测量零序电压。在图1中所示的实施方式中，可选用一个具有电压测量模块132的第二断路器13，即电压测量模块132被组装于一个第二断路器13，第二断路器13被布置于主三相电路32的供电端。因为在主三相电路32和分支三相电路34都可以测得零序电压，所以根据设计需要的不同，也可以将电压测量模块132设置于任意分支三相电路34，如选用一个既具有电流测量模块122又具有电压测量模块132的断路器设置于一个分支三相电路34。

一个控制装置14被布置信号连接于电流测量模块122和电压测量模块132，以获取零序电流和零序电压，控制装置14例如可以采用PLC，当然并不局限于此。

上述布置完毕后就可以监控中性点非有效接地系统因故障产生的零序电压并能够开始选线以选出故障线路并切断，其具体过程可参见图2，图2用以说明中性点非有效接地系统的故障选线方法的选线流程示意图，如图2所示：

步骤S12，电压测量模块132一旦测量到零序电压U0就会将其发送至控制装置14，然后进入步骤S13。

步骤S13，控制装置14会将获取的零序电压U0与一个预设值比较，一旦超过该预设值，则说明中性点非有效接地系统出现接地故障，控制装置14开始选线，进入步骤S14，否则返回步骤S12，继续监控零序电压U0。

步骤S14，控制装置14输出一个同步信号至各电流测量模块122，以使各电流测量模块122同步测量零序电流，即使电流测量模块122的时钟基准调为一致。

如果假设一个分支三相电路34(请参见图1)的L1相电路出现接地故障为故障线路，产生零序电流，该分支三相电路34(请参见图1)的L1相电路产生的零序电流会经由主三相电路32(请参见图1)流入其他分支三相电路34的L1相电路，如请参见图3，当图中最下方的分支三相电路34(请参见图1)的L1相电路出现接地故产生零序电压U0和零序电流I03后，其零序电流I03会分别流入上面两个分支三相电路34(请参见图1)的L1相电路，分别为零序电流I02和零序电流I01，故零序电流I03的最大幅值一定会大于零序电流I02的最大幅值及零序电流I01的最大幅值。即步骤S15会使控制装置14比较各电流测量模块122测出的零序电流I0。若测出的零序电流中，一个零序电流的最大幅值大于其他零序电流的最大幅值，则判断该零序电流所在线路为故障线路，然后进入步骤S16。其中零序电流的最大幅值可通过频域时域的转换得到。

步骤S16，找到故障线路后，使控制装置14输出一个控制信号至故障线路串接的第一断路器12，以控制第一断路器12断开该故障线路，保护中性点非有效接地系统。

因在中性点非有效接地系统中，本来就需要在主三相电路32和各分支三相电路设置断路器。上述中性点非有效接地系统的故障选线方法，利用配备具有电流测量模块和/或电压测量模块的断路器，并配合控制装置如PLC即可以实现故障选线，准确找出分支三相电路中的故障线路。

图4用以说明中性点非有效接地系统的故障选线方法的另一种示意性实施方式所需的电路结构图。如图4所示，一个绝缘监测仪16被布置至主三相电路32以监测主三相电路32的绝缘故障，绝缘监测仪被布置为信号连接控制装置14，并在检测到绝缘故障后，使控制装置14开始选线。及在绝缘监测仪发现绝缘故障或当控制装置14获取的零序电压大于一预设值时都会触发控制装置14开始选线。以提高检测的准确性。

在接入绝缘监测仪16后，还可以在控制装置14开始选线后，使控制装置14控制绝缘监测仪16向主三相电路32输入一个波形为正弦波的中频电压信号，如225Hz的正弦波电压信号，该中频电压信号会叠加至零序电压，从而使零序电流的幅值在频域时域转换后更明显，检测更准确。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.中性点非有效接地系统的故障选线方法，其特征在于，中性点非有效接地系统包括主三相电路(32)及接入所述三相电路的数个分支三相电路(34)，数个具有电流测量模块(122)的第一断路器(12)被布置至所述数个分支三相电路(34)，其中各所述第一断路器(12)对应各所述分支三相电路(34)并串接各所述分支三相电路(34)，所述第一断路器(12)能够通过所述电流测量模块(122)测量所述分支三相电路(34)的各相的零序电流，一个电压测量模块(132)被布置至所述主三相电路(32)或一个所述分支三相电路(34)，以能够测量零序电压；一个控制装置(14)被布置为信号连接于所述电流测量模块(122)和所述电压测量模块(132)，以获取所述零序电流和所述零序电压，所述故障选线方法包括：当所述控制装置(14)获取的所述零序电压大于一预设值时，使所述控制装置(14)开始选线：

使所述控制装置(14)输出一个同步信号至各所述电流测量模块(122)，以使各所述电流测量模块(122)同步测量零序电流；

使所述控制装置(14)比较测出的所述零序电流，若所述测出的零序电流中，一个所述零序电流的最大幅值大于其他所述零序电流的最大幅值，则判断该所述零序电流所在线路为故障线路；

使所述控制装置(14)输出一个控制信号至所述故障线路串接的所述第一断路器(12)，以控制所述第一断路器(12)断开所述故障线路。

2.如权利要求1所述的中性点非有效接地系统的故障选线方法，其特征在于，一个绝缘监测仪(16)被布置至所述主三相电路(32)以监测主三相电路(32)的绝缘故障，所述绝缘监测仪还被布置为信号连接所述控制装置(14)，并在检测到绝缘故障后，使所述控制装置(14)开始选线。

3.如权利要求2所述的中性点非有效接地系统的故障选线方法，其特征在于，所述控制装置(14)开始选线后，使所述控制装置(14)控制所述绝缘监测仪(16)向所述主三相电路(32)输入一个波形为正弦波的中频电压信号。

4.如权利要求1所述的中性点非有效接地系统的故障选线方法，其特征在于，所述控制装置为一个可编程逻辑控制器。

5.如权利要求1所述的中性点非有效接地系统的故障选线方法，其特征在于，所述电压测量模块(132)被组装于一个第二断路器(13)，所述第二断路器(13)被布置于所述主三相电路(32)的供电端。