CN112213662B - 一种高压电缆单相接地故障判别装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高压电缆单相接地故障判别装置及方法，所述装置包括：电流测量模块和处理器，所述电流测量模块定期采集高压电缆的电流；所述电流测量模块与所述处理器电连接。本发明能够准确定位2路出线电缆的接地故障，避免故障错判造成的错误停电和事故扩大。

Description

一种高压电缆单相接地故障判别装置及方法

技术领域

本发明属于供电技术领域，具体涉及一种高压电缆单相接地故障判别装置及方法。

背景技术

目前中性点不接地系统使用的小电流选择装置采用幅值最大增量法判别故障线路，其原理是利用出线电缆的零序CT测量出零序电流，间断性的对线路零序电流进行采样，当期采样与上一期进行对比幅值做差计算，选出差值最大的一路作为故障线路，报出故障线路，线路大于等于3路时，此时零序电流大于其它线路的容性电流，不容易发生误判。当配电室母线的出线线路少于3路时，由于接地故障电流是非故障电缆的容性电流之和，接地线路的零序电流与非接地的线路零序电流大小相等，方向相反，此时每条线路幅值做差得出的值相等，由于精度等原因造成误选非故障线路，提供给运行人员错误的判断依据，造成错误停电、接地故障点继续拉弧而扩大事故。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种高压电缆单相接地故障判别装置及方法，以解决上述技术问题。

本发明提供一种高压电缆单相接地故障判别装置，所述装置包括：

电流测量模块和处理器，所述电流测量模块定期采集高压电缆的电流；所述电流测量模块与所述处理器电连接。

进一步的，所述电流测量模块包括零序电流互感器。

进一步的，所述装置还包括：

所述电流测量模块通过信号转换模块连接所述处理器，所述信号转换模块将电信号转换为模拟信号。

进一步的，所述电流测量模块包括多个零序电流互感器，所述多个零序电流互感器并联。

进一步的，所述高压电缆的接地辫子反串回所述零序电流互感器。

本发明还提供一种高压电缆单相接地故障判别方法，所述方法包括：

根据预设期限定期采集电流测量模块测量的电流信息；

比对当前次采集的电流信息与上一次采集的电流信息，并判断两者是否匹配：

若是，则判定被测高压线缆正常；

若否，则判定被测高压线缆异常。

进一步的，所述方法还包括：

采集当前次采集的电流方向与上一次采集的电流方向，判断两者是否一致：

若是，则判定被测高压线缆正常；

若否，则判定被测高压线缆异常。

进一步的，所述方法还包括：

采集第一零序电流互感器测量的第一电流信息；

采集第二零序电流互感器测量的第二电流信息；

判断所述第一电流信息是否与所述第二电流信息匹配，若是，则判定电流测量模块通过校准。

本发明的有益效果在于，

本发明提供的高压电缆单相接地故障判别装置及方法，针对2路出线，通过利用零序电流互感器定期采集待测电缆的零序电流，然后对比相邻周期采集的电流信息，通过比对两次采集的电流方向是否一致判定待测电缆是否存在接地故障。本发明能够准确定位2路出线电缆的接地故障，避免故障错判造成的错误停电和事故扩大。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例的装置的结构示意图；

图2是本申请一个实施例的装置的多个零序电流互感器并联的结构示意图；

其中，1、电缆；2、固定架；3、零序电流互感器；4、接地辫子。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

本实施例提供一种高压电缆1单相接地故障判别装置，具体结构请参考图1：

利用固定架2固定待测电缆1，在待测电缆1上设置零序电流互感器3，该零序电流互感器3的输出端通过信号转换模块连接处理器。信号转换模块将零序电流互感器3输出的电信号转换为模拟信号。待测电缆1的接地辫子4反串回零序电流互感器3。

实施例2

本实施例提供一种高压电缆1单相接地故障判别装置，包括：

利用固定架2固定待测电缆1，在待测电缆1上设置两个零序电流互感器3(零序CT)，两个零序电流互感器3中的K1、K2并接，严禁接错。两个零序电流互感器3的输出端分别通过信号转换模块连接处理器。待测电缆1的接地辫子4反串回零序电流互感器3。

采用高精度零序CT，提高测量准确度，实时测量电流，每3ms采样一次，采样后与上一次进行对比，发生当相故障接地时，故障线路的零序电流方向是反方向，结合采样电流大小综合判断故障线路，这样即使线路为两路出线时，一样可以根据反向零序电流判断出故障线路，而不会发生误判，三路出线以上结合电流方向，使判断的更加准确，提高准确率。电缆1接地辫子4反串回零序CT，防止感应电流干扰。

实施例3

本实施例提供一种高压电缆1单相接地故障判别方法，包括以下步骤：

S1、根据预设期限(3ms)定期采集电流测量模块测量的电流信息；

S2、比对当前次采集的电流信息与上一次采集的电流信息，进一步从两次采集的电流信息中提取电流方向，并判断两次电流方向是否一致：若一致，则判定被测高压线缆正常；若不一致，则判定被测高压线缆存在接地故障。

若存在多个零序电流互感器3，如零序CT1和零序CT2，则采用上述方法分别对两个零序电流互感器3采集的电流信息进行处理。从而提高判断结果的准确性。

以下为本发明的两个应用实例：

(1)2020年5月，某企业35kV母线出线两路，安装了小电流选线装置，发生了单相接地故障，选线装置选出线路1接地，零序电流10A，但是零序电流采样装置未报警，线路2电流采样装置发生了报警，有反向零序电流告警。经过停电排查确认是线路2有接地故障，在对侧进线开关处电缆头发生了弧光放电。

(2)2019年12月，某企业10kV母线出线两路，安装了小电流选线装置，发生了单相接地故障，选线装置选出线路2接地，零序电流12A，也是零序电流采样装置未报警，线路1电流采样装置发生了报警，有反向零序电流告警。经过停电排查确认是线路1有接地故障，在出线电缆上有一台高压电动机绕组烧坏，发生了弧光接地故障。

经过两次实际事故案例，确认反向零序电流确认法在两路出线时，判断单相接地故障非常有效，可以快速判断出接地故障线路，大大缩短处理时间，避免事故扩大，减少企业损失。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种高压电缆单相接地故障判别装置，其特征在于，所述装置包括：

电流测量模块和处理器，所述电流测量模块定期采集高压电缆的电流；所述电流测量模块与所述处理器电连接；

所述高压电缆单相接地故障判别装置的使用方法包括：

根据预设期限定期采集电流测量模块测量的电流信息；

比对当前次采集的电流信息与上一次采集的电流信息，并判断两者是否匹配：

若是，则判定被测高压线缆正常；

若否，则判定被测高压线缆异常；

所述高压电缆单相接地故障判别装置的使用方法还包括：

采集当前次采集的电流方向与上一次采集的电流方向，判断两者是否一致：

若是，则判定被测高压线缆正常；

若否，则判定被测高压线缆异常。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电流测量模块包括零序电流互感器。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

所述电流测量模块通过信号转换模块连接所述处理器，所述信号转换模块将电信号转换为模拟信号。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电流测量模块包括多个零序电流互感器，所述多个零序电流互感器并联。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述高压电缆的接地辫子反串回所述零序电流互感器。

6.一种高压电缆单相接地故障判别方法，其特征在于，所述方法包括：

根据预设期限定期采集电流测量模块测量的电流信息；

比对当前次采集的电流信息与上一次采集的电流信息，并判断两者是否匹配：

若是，则判定被测高压线缆正常；

若否，则判定被测高压线缆异常；

采集当前次采集的电流方向与上一次采集的电流方向，判断两者是否一致：

若是，则判定被测高压线缆正常；

若否，则判定被测高压线缆异常。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

采集第一零序电流互感器测量的第一电流信息；

采集第二零序电流互感器测量的第二电流信息；

判断所述第一电流信息是否与所述第二电流信息匹配，若是，则判定电流测量模块通过校准。

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