CN112526389A - 一种单相接地故障选线装置及多维判定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种单相接地故障选线装置及多维判定方法,装置包括断路器本体,三相电流采集模块的输入端连接三相电流互感器,输出端一路连接零序电流模块的输入端,一路连接中央处理器的对应输入端口;三相电压采集模块的输入端连接三相电压互感器,输出端一路连接零序电压模块的输入端,一路连接中央处理器的对应输入端口;零序电流模块和零序电压模块的输出端连接中央处理器的对应输入端口;中央处理器的输出端连接通讯模块的输入端;通讯模块的输出端连接显示控制终端,同时并联连接断路器本体通讯输入端。本发明可以有效提高稳态零序过流保护的准确性,可应用于柱上断路器和环网柜等设备上,判断单相接地故障,并且可远方或就地控制分合闸。
Description
技术领域
本发明涉及柱上断路器检测技术领域,具体是一种单相接地故障选线装置及多维判定方法。
背景技术
小电流接地系统发生的单相接地故障时,接地故障电流小,各线路零序电流的大小受电网结构和参数、接地故障点的过渡电阻、中性点接地方式的影响,造成单纯依靠零序电流过流进行故障选线不够准确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单相接地故障选线装置及多维判定方法,可以有效提高稳态零序过流保护的准确性,可应用于柱上断路器和环网柜等设备上,判断单相接地故障,并且可远方或就地控制分合闸。
本发明的技术方案:
一种单相接地故障选线装置,包括断路器本体、三相电流互感器、三相电压互感器、三相电流采集模块、三相电压采集模块、零序电流模块、零序电压模块、中央处理器、通讯模块以及显示控制终端,
所述断路器本体的输入端口和输出端口分别连接上段输电线路和下段输电线路,所述断路器本体的通信端连接通讯模块;
所述三相电流互感器输入端连接上段输电线路,输出端连接三相电流采集模块的输入端;
所述三相电压互感器输入端连接上段输电线路,输出端连接三相电压采集模块的输入端;
所述三相电流采集模块的输出端一路连接零序电流模块的输入端,一路连接中央处理器的对应输入端口;
所述三相电压采集模块的输出端一路连接零序电压模块的输入端,一路连接中央处理器的对应输入端口;
所述零序电流模块和零序电压模块的输出端连接中央处理器的对应输入端口;
所述中央处理器的输出端连接通讯模块的输入端,通讯模块的输出端连接显示控制终端。
所述断路器本体的通讯输入端Y3连接通讯模块的输出端Y1。
所述三相电流互感器包括电流互感器CTa、电流互感器CTb、电流互感器CTc,电流互感器CTa输出端分别连接三相电流采集模块的输入端口iAa、iAb;电流互感器CTb输出端分别连接三相电流采集模块的输入端口iBa、iBb;电流互感器CTc输出端分别连接三相电流采集模块的输入端口iCa、iCb。
所述三相电压互感器包括电压互感器PTa、电压互感器PTb、电压互感器PTc,电压互感器PTa输入端的一端并联于输电线路A相,另一端接地,输出端分别连接三相电压采集模块的输入端口uAa、uAb;电压互感器PTb输入端的一端并联于输电线路B相,另一端接地,输出端分别连接三相电压采集模块的输入端口uBa、uBb;电压互感器PTc输入端的一端并联于输电线路C相,另一端接地,输出端分别连接三相电压采集模块的输入端口uCa、uCb。
所述三相电流采集模块的输出端口I1连接零序电流模块的输入端I3,三相电流采集模块的输出端I2连接中央处理器的输入端I,所述三相电压采集模块的输出端U1连接零序电压模块的输入端U3,三相电压采集模块的输出端U2连接中央处理器的输入端U。
所述零序电流模块的输出端I4连接中央处理器的输入端I0,所述零序电压模块的输出端U4连接中央处理器的输入端U0,中央处理器的输出端Nc连接通讯模块的输入端Nt,通讯模块的输出端Y1连接显示控制终端的输入端Y2。
一种单相接地故障选线的多维判定方法,包括以下具体步骤:
单相接地故障选线的多维判定的过程如下:
(3)比较三相电流模值的大小,确定哪相发生单相接地,
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明可以有效提高稳态零序过流保护的准确性,可应用于柱上断路器和环网柜等设备上,判断单相接地故障,远方或就地控制分合闸。
附图说明
图1是本发明的单相接地故障选线装置示意图。
具体实施方式
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,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,一种单相接地故障选线装置,包括断路器本体1、三相电流互感器2、三相电压互感器3、三相电流采集模块4、三相电压采集模块5、零序电流模块6、零序电压模块7、中央处理器8、通讯模块9以及显示控制终端10,
所述断路器本体1的输入端口和输出端口分别连接上段输电线路和下段输电线路,所述断路器本体1的通信端连接通讯模块9;
所述三相电流互感器2输入端连接上段输电线路,输出端连接三相电流采集模块4的输入端;
所述三相电压互感器3输入端连接上段输电线路,输出端连接三相电压采集模块5的输入端;
所述三相电流采集模块4的输出端一路连接零序电流模块6的输入端,一路连接中央处理器8的对应输入端口;
所述三相电压采集模块5的输出端一路连接零序电压模块7的输入端,一路连接中央处理器8的对应输入端口;
所述零序电流模块6和零序电压模块7的输出端连接中央处理器8的对应输入端口;
所述中央处理器8的输出端连接通讯模块9的输入端,通讯模块9的输出端连接显示控制终端10。
断路器本体的作用:连接上段输电线路和下段输电线路。根据通讯模块给出的合闸和分闸信号,连接和断开上下段输电线路。
断路器本体的连接状态:(1)输入端口A、B、C分别连接上段输电线路的A、B、C三相。(2)输出端口a、b、c分别连接下段输电线路的A、B、C三相。(3)通讯输入端Y3连接通讯模块输出端Y1。
三相电流互感器(CTa、CTb、CTc)的作用:CTa、CTb、CTc分别取输电线路A、B、C三相的电流模拟量,输入至三相电流采集模块。
三相电流互感器的连接状态:CTa输出端分别连接三相电流采集模块iAa、iAb;CTb输出端分别连接三相电流采集模块iBa、iBb;CTc输出端分别连接三相电流采集模块iCa、iCb。
三相电压互感器(PTa、PTb、PTc)的作用:PTa、PTb、PTc分别取输电线路A、B、C三相的电压模拟量,输入至三相电压采集模块。
三相电压互感器的连接状态:PTa输入端的一端并联于输电线路A相,另一端接地,输出端分别连接三相电压采集模块uAa、uAb;PTb输入端的一端并联于输电线路B相,另一端接地,输出端分别连接三相电压采集模块uBa、uBb;PTc输入端的一端并联于输电线路C相,另一端接地,输出端分别连接三相电压采集模块uCa、uCb。
三相电流采集模块的连接状态:(1)输入端iAa、iAb连接CTa输出端;输入端iBa、iBb连接CTb输出端;输入端iCa、iCb连接CTc输出端。(2)输出端I1连接零序电流模块输入端I3。(3)输出端I2连接中央处理器输入端I。
三相电压采集模块的连接状态:(1)输入端uAa、uAb连接PTa输出端;输入端uBa、uBb连接PTb输出端;输入端uCa、uCb连接PTc输出端。(2)输出端U1连接零序电压模块输入端U3。(3)输出端U2连接中央处理器输入端U。
零序电流模块的连接状态:(1)输入端I3连接三相电流采集模块输出端I1。(2)输出端I4连接中央处理器输入端I0。
零序电压模块的连接状态:(1)输入端U3连接三相电压采集模块输出端U1。(2)输出端U4连接中央处理器输入端U0。
中央处理器作用:根据零序电流和零序电压三相电压三相电流以及由显示控制终端设置的零序电压阈值I0n、零序电压阈值U0n、消弧线圈等效电感L0,应用“单相接地故障选线的多维判定方法”,判断断路器本体输出端口a、b、c连接的下段输电线路是否发生单相接地故障,发生单相接地时是哪相发生单相接地,并将信息发送至通讯模块,同时将 发送至通讯模块。
中央处理器的连接状态:(1)输入端I0连接零序电流模块输出端I4。(2)输入端I连接三相电流采集模块输出端I2。(3)输入端U连接三相电压采集模块输出端U2。(4)输入端U0连接零序电压模块输出端U4。(5)输出端Nc连接通讯模块输入端Nt。
通讯模块作用:(1)将中央处理器传输来的是否发生单相接地故障及哪相发生单相接地的信息,和数据,通过天线T按照通讯规约报文至主站。(2)在发生单相接地故障后,通过天线T接收是否分闸的信息,并将分闸信号发送至断路器本体。(3)在单相接地故障排出后,通过天线T接收是否合闸的信息,并将合闸信号发送至断路器本体。
通讯模块的连接状态:(1)输入端Nt连接中央处理器输出端Nc。(2)输出端Y1连接显示控制终端的输入端Y2。(3)输出端Y1并联连接断路器本体通讯输入端Y3。
显示控制终端作用:(1)本地显示数据,及是否发生单相接地故障及哪相发生单相接地的信息,是否分闸或者合闸的信息。(2)设置的零序电压阈值I0n、零序电压阈值U0n、消弧线圈等效电感L0。(3)就地给出分合闸指令,通过通讯模块控制断路器本体分合闸。
显示控制终端的连接状态:输入端Y2连接通讯模块输出端Y1。
单相接地故障选线的多维判定方法
1、单相接地故障选线的多维判定的过程如下:
(3)比较三相电流模值的大小,确定哪相发生单相接地。
2、单相接地故障选线的多维判定的逻辑表述如下:
本发明提出单相接地故障选线装置和单相接地故障选线的多维判定方法,可以有效提高稳态零序过流保护的准确性,可应用于柱上断路器和环网柜等设备上,判断单相接地故障,远方或就地控制分合闸。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式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。
Claims (7)
1.一种单相接地故障选线装置,其特征在于,包括断路器本体(1)、三相电流互感器(2)、三相电压互感器(3)、三相电流采集模块(4)、三相电压采集模块(5)、零序电流模块(6)、零序电压模块(7)、中央处理器(8)、通讯模块(9)以及显示控制终端(10),
所述断路器本体(1)的输入端口和输出端口分别连接上段输电线路和下段输电线路,所述断路器本体(1)的通信端连接通讯模块(9);
所述三相电流互感器(2)输入端连接上段输电线路,输出端连接三相电流采集模块(4)的输入端;
所述三相电压互感器(3)输入端连接上段输电线路,输出端连接三相电压采集模块(5)的输入端;
所述三相电流采集模块(4)的输出端一路连接零序电流模块(6)的输入端,一路连接中央处理器(8)的对应输入端口;
所述三相电压采集模块(5)的输出端一路连接零序电压模块(7)的输入端,一路连接中央处理器(8)的对应输入端口;
所述零序电流模块(6)和零序电压模块(7)的输出端连接中央处理器(8)的对应输入端口;
所述中央处理器(8)的输出端连接通讯模块(9)的输入端,通讯模块(9)的输出端连接显示控制终端(10)。
2.根据权利要求1所述的一种单相接地故障选线装置,其特征在于,所述断路器本体(1)的通讯输入端Y3连接通讯模块(9)的输出端Y1。
3.根据权利要求2所述的一种单相接地故障选线装置,其特征在于,所述:三相电流互感器(2)包括电流互感器CTa、电流互感器CTb、电流互感器CTc,电流互感器CTa输出端分别连接三相电流采集模块(4)的输入端口iAa、iAb;电流互感器CTb输出端分别连接三相电流采集模块(4)的输入端口iBa、iBb;电流互感器CTc输出端分别连接三相电流采集模块(4)的输入端口iCa、iCb。
4.根据权利要求3所述的一种单相接地故障选线装置,其特征在于,所述:三相电压互感器(3)包括电压互感器PTa、电压互感器PTb、电压互感器PTc,电压互感器PTa输入端的一端并联于输电线路A相,另一端接地,输出端分别连接三相电压采集模块(5)的输入端口uAa、uAb;电压互感器PTb输入端的一端并联于输电线路B相,另一端接地,输出端分别连接三相电压采集模块(5)的输入端口uBa、uBb;电压互感器PTc输入端的一端并联于输电线路C相,另一端接地,输出端分别连接三相电压采集模块(5)的输入端口uCa、uCb。
5.根据权利要求4所述的一种单相接地故障选线装置,其特征在于,所述:所述三相电流采集模块(4)的输出端口I1连接零序电流模块(6)的输入端I3,三相电流采集模块(4)的输出端I2连接中央处理器(8)的输入端I,所述三相电压采集模块(5)的输出端U1连接零序电压模块(7)的输入端U3,三相电压采集模块(5)的输出端U2连接中央处理器(8)的输入端U。
6.根据权利要求5所述的一种单相接地故障选线装置,其特征在于,所述:所述零序电流模块(6)的输出端I4连接中央处理器(8)的输入端I0,所述零序电压模块(7)的输出端U4连接中央处理器(8)的输入端U0,中央处理器(8)的输出端Nc连接通讯模块(9)的输入端Nt,通讯模块(9)的输出端Y1连接显示控制终端(10)的输入端Y2。
7.一种单相接地故障选线的多维判定方法,其特征在于,包括以下具体步骤:
单相接地故障选线的多维判定的过程如下:
(3)比较三相电流模值的大小,确定哪相发生单相接地,
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