CN113725824B - 一种用于处理相间短路的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于便捷处理相间短路的装置，包括三个单刀双掷开关，用于分别接ABC三相的母线、出线和大地，每个单刀双掷开关跳开母线与出线连接的同时使出线与大地导通：相间短路识别模块，用于检测所述出线上是否发生相间短路并判断故障相；控制模块，根据相间短路识别模块的识别结果控制各所述单刀双掷开关动作。该装置在发生相间短路故障时可以便捷实现一故障相的导通和另一故障相的接地，从而为相间短路故障的快速处理创造条件。
Description
技术领域
本发明涉及供电系统故障处理领域，具体涉及一种用于处理相间短路的装置。
背景技术
目前，针对供电系统相间短路故障的处理存在操作繁琐、不及时、定位不精准等问题，影响供电质量。发明专利申请202011492758.3和发明专利申请202011453632.5提供了供电系统发生相间短路的处理方法，按照该方法，在发生相间短路时，维持一故障相导通并跳开其余故障相，然后使另一个故障相接地，再令一带电相接地从而与经短路相连的两个故障相形成闭合回路并产生电流或电流脉冲，然后通过受控开关检测电流时长或电流脉冲数并进行跳闸从而切除故障。实际操作中，维持一故障相导通并跳开其余故障相有多种实现方式，而通过装置快速实现上述目的是本领域期望解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于处理相间短路的装置，该装置在发生相间短路故障时可以便捷实现一故障相的导通和另一故障相的接地，从而为相间短路故障的快速处理创造条件。
为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种用于处理相间短路的装置，包括：
三个单刀双掷开关，用于分别接ABC三相的母线、出线和大地，每个单刀双掷开关跳开母线与出线连接的同时使出线与大地导通：
相间短路识别模块，用于检测所述出线上是否发生相间短路并判断故障相；
控制模块，根据相间短路识别模块的识别结果按如下逻辑控制各所述单刀双掷开关动作：
当发生两相相间短路时，维持一故障相与母线的导通并跳开另一故障相与母线的连接而使所述另一故障相与大地导通；
当发生三相相间短路时，维持一故障相与母线的导通并跳开其余二故障相与母线的连接而使所述其余二故障相与大地导通。
优选的，当发生两相相间短路时，所述控制模块控制各所述单刀双掷开关进行如下动作：维持一故障相与母线的导通并跳开其余两相而使所述其余两相与大地导通。
优选的，还包括电流脉冲检测模块，所述控制模块能够根据电流脉冲检测模块的检测结果控制所述单刀双掷开关跳开所述一故障相与母线的连接。
优选的，还包括电流时长检测模块，所述控制模块能够根据电流时长检测模块的检测结果控制所述单刀双掷开关跳开所述一故障相与母线的连接。
优选的，在所述单刀双掷开关与大地之间串有可调电阻。
优选的，所述可调电阻的阻值根据相间短路时的电压和电流数值计算确定。
优选的，所述相间短路识别模块，通过硬件电路来检测三相供电系统是否发生相间短路并判断故障相，或者通过CPU与数模转换电路配合识别算法来检测三相供电系统是否发生相间短路并判断故障相。
优选的，所述单刀双掷开关包括：母线触点，用于与母线连接；线路触点，用于与线路连接；接地触点，用于与大地连接；执行机构，用于将线路触点与母线触点或接地触点导通；驱动机构，用于驱动所述执行机构运动。
优选的，所述执行机构包括导电连杆，所述导电连杆一端与所述线路触点电铰接，另一端设有用于与所述母线触点或接地触点连接的动触点；所述驱动机构为驱动所述连杆运动的弹簧储能机构。
本发明有益效果在于：通过设置三个单刀双掷开关，可以实现在线路与母线切断时同时实现接地，并且还可以通过其中一个单刀双掷开关维持线路与母线导通。控制模块在相间短路识别模块进行识别的基础上能够给出优化的控制逻辑，使得两相或三相相间短路时，在维持一故障相与母线导通的情况下同时使其余两相接地，为相间短路故障处理中后续注入电流时长或电流脉冲打下基础，有力提升相间短路故障处理的速度和质量。本装置通过三个单刀双掷开关即可实现正常供电时三相出线均与母线的导通，还可实现发生相间短路故障后一相维持导通而使其余相在跳闸的同时与大地导通，实现跳闸与接地动作的二合一，相比发明专利申请202011492758.3、 202011453632.5中利用断路器控制出线与母线的通断，再配合单独的开关实现接地而言，具有二合一的功能，结构简洁，节省成本。
附图说明
图1是本发明结构及连线示意图。
具体实施方式
下面结合附图，通过具体实施例对本发明做进一步说明：
如图1所示，用于处理相间短路的装置包括三个单刀双掷开关1，每个单刀双掷开关1包括母线触点101，用于连接母线，线路触点102，用于连接出线，接地触点103，用于连接大地。在线路触点102上电铰接有导电连杆104，导电连杆104另一端设有动触点105，导电连杆104可摆动使动触点105分别与母线触点101或接地触点103连接，这样单刀双掷开关1初始状态为导通母线与出线，跳闸后即切断母线与出线的导通并同时将出线与大地导通。导电连杆104可通过弹簧储能机构驱动（此为现有技术，未在图中示出）。用于处理相间短路的装置还包括相间短路识别模块2和控制模块3，相间短路识别模块2通过硬件电路来检测三相供电系统是否发生相间短路并判断故障相，也可以通过CPU与数模转换电路配合识别算法来检测三相供电系统是否发生相间短路并判断故障相（均为现有技术）。控制模块3根据相间短路识别模块2的识别结果按如下逻辑控制各所述单刀双掷开关动作：
AB两相相间短路时，维持A相出线与母线导通，并跳开B相出线与母线的连接而使B相出线与大地导通（在一个优选实施例中，维持A相与母线导通并同时跳开BC两相并接地）；或者维持B相出线与母线导通，并跳开A相出线与母线的连接而使A相出线与大地导通（在一个优选实施例中，维持B相与母线导通并同时跳开AC两相并接地）；
AC两相相间短路时，维持A相出线与母线导通，并跳开C相出线与母线的连接而使C相出线与大地导通（在一个优选实施例中，维持A相与母线导通并同时跳开CB两相并接地）；或者维持C相出线与母线导通，并跳开A相出线与母线的连接而使A相出线与大地导通（在一个优选实施例中，维持C相与母线导通并同时跳开AB两相并接地）；
BC两相相间短路时，维持B相出线与母线导通，并跳开C相出线与母线的连接而使C相出线与大地导通（在一个优选实施例中，维持B相与母线导通并同时跳开CA两相并接地）；或者维持C相出线与母线导通，并跳开B相出线与母线的连接而使B相出线与大地导通（在一个优选实施例中，维持C相与母线导通并同时跳开BA两相并接地）；
ABC三相相间短路时，维持A相出线与母线导通，并跳开BC两相出线与母线的连接而使BC两相出线与大地导通；或者维持B相出线与母线导通，并跳开AC两相出线与母线的连接而使AC两相出线与大地导通；或者维持C相出线与母线导通，并跳开AB两相出线与母线的连接而使AB两相出线与大地导通。
用于处理相间短路的装置还包括电流脉冲检测模块（或电流检测时长模块）5，控制模块3能够根据电流脉冲检测模块5的检测结果控制单刀双掷开关1跳开所述一故障相与母线的连接，这是为了使该装置能够根据电流脉冲数（或电流时长）自动切断一故障相与母线的连接（即起到受控开关的作用，以便排除相间短路故障，参见发明专利申请202011492758.3和发明专利申请202011453632.5）。
在一个优选实施例中，在单刀双掷开关1与大地之间串有可调电阻4。可调电阻4为一可调电阻箱，阻值根据相间短路时的电压和电流数值计算确定，可调电阻箱包括电阻计算模块和可调电阻控制器。
本发明中的控制模块的功能可采用单片机实现，为现有技术。
针对相间短路同时在短路点附带接地故障，本装置也按相同方式使用。
在一个优选实施例中，各条出线的单刀双掷开关接地时共用一个可调电阻箱。
特别地，单刀双掷开关中的母线触点也可以直接与电源相连。
上述实施例只是对本发明构思和实现的若干说明，并非对其进行限制，在本发明构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于处理相间短路的装置，其特征在于包括：
三个单刀双掷开关，用于分别接ABC三相的母线、出线和大地，每个单刀双掷开关跳开母线与出线连接的同时使出线与大地导通：
相间短路识别模块，用于检测所述出线上是否发生相间短路并判断故障相；
控制模块，根据相间短路识别模块的识别结果按如下逻辑控制各所述单刀双掷开关动作：
当发生两相相间短路时，维持一故障相与母线的导通并跳开另一故障相与母线的连接而使所述另一故障相与大地导通；
当发生三相相间短路时，维持一故障相与母线的导通并跳开其余二故障相与母线的连接而使所述其余二故障相与大地导通。
2.如权利要求1所述的用于处理相间短路的装置，其特征在于：当发生两相相间短路时，所述控制模块控制各所述单刀双掷开关进行如下动作：维持一故障相与母线的导通并跳开其余两相而使所述其余两相与大地导通。
3.如权利要求1所述的用于处理相间短路的装置，其特征在于，还包括电流脉冲检测模块，所述控制模块能够根据电流脉冲检测模块的检测结果控制所述单刀双掷开关跳开所述一故障相与母线的连接。
4.如权利要求1所述的用于处理相间短路的装置，其特征在于，还包括电流时长检测模块，所述控制模块能够根据电流时长检测模块的检测结果控制所述单刀双掷开关跳开所述一故障相与母线的连接。
5.如权利要求1至4任一项所述的用于处理相间短路的装置，其特征在于，在所述单刀双掷开关与大地之间串有可调电阻。
6.如权利要求5所述的用于处理相间短路的装置，其特征在于，所述可调电阻的阻值根据相间短路时的电压和电流数值计算确定。
7.如权利要求1所述的用于处理相间短路的装置，其特征在于，所述相间短路识别模块，通过硬件电路来检测三相供电系统是否发生相间短路并判断故障相，或者通过CPU与数模转换电路配合识别算法来检测三相供电系统是否发生相间短路并判断故障相。
8.如权利要求1所述的用于处理相间短路的装置，其特征在于，
所述单刀双掷开关包括：
母线触点，用于与母线连接；
线路触点，用于与线路连接；
接地触点，用于与大地连接；
执行机构，用于将线路触点与母线触点或接地触点导通；
驱动机构，用于驱动所述执行机构运动。
9.如权利要求8所述的用于处理相间短路的装置，其特征在于，
所述执行机构包括导电连杆，所述导电连杆一端与所述线路触点电铰接，另一端设有用于与所述母线触点或接地触点连接的动触点；所述驱动机构为驱动所述导电连杆运动的弹簧储能机构。
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