CN202309048U - 带零序方向判断的中压开关保护控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了带零序方向判断的中压开关保护控制器，包括控制器以及串接于线路中的开关，开关的前端设置有零序电压检测单元，开关的后端设置有相电流互感器以及ZCT零序电流互感器，所述控制器包括主控芯片、电流采样模块、零序方向判断模块以及用于向控制器供电的电源模块。本实用新型既可在变电站使用，也可用于配电线路上，当接地故障发生时，控制器通过对零序电压、零序电流及相位差的判断，当电源侧发生接地故障时，开关不动作，当负载侧发生故障时，控制器启动保护回路，对开关进行分闸，因此本实用新型可以有效可靠的检测接地故障，不仅可以安装在T接用户分界点处，同时也可以安装在变电站内的使用或主干线上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力系统开关保护控制器，具体为一种带零序方向判断的中压开关保护控制器。
背景技术
在我国6～66 kV电力系统中普遍采用中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地方式，当系统发生单相接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电流往往很小，但系统线电压的对称性并不遭到破坏，系统还可继续运行一段时间，规程规定一般为不超过2h。近年来随着电力传输容量增大、距离延长、电压等级逐渐升高，电力系统的延伸范围不断扩大，且电缆线路的使用量逐步增加，在这种情况下发生单相接地故障时，接地电流越来越大，造成接地电容电流在故障点形成的电弧不能自行熄灭，同时间歇电弧产生的过电压往往又使事故扩大，逐步发展成为短路事故，显著降低了电力系统的运行可靠性。为防止系统事故扩大，在接地运行的这段时间里必须设法排除故障或者将故障隔离，这就提出了变电站内单相接地故障选线的课题。同时在配网自动化开展过程中，由于没有有效的接地检测和保护措施，在很大成功难度上制约了配网自动化系统的实施效果和发展。
小电流系统发生单相接地以后，由于故障特征不明显，使得迅速、准确地指示接地回路有一定的难度，小电流系统单相接地选线一直是继电保护领域未彻底解决的一个难题。其难点主要表现在变电站内接地故障正确可靠的选线，以及配电线路上接地故障的查找及通过分段开关对故障段选择性的隔离。目前的难题主要有：①缺少准确获取接地故障特征量（Ｖo、Ｉo、相位角、五次谐波等）的装置；②干扰信号对故障特征量的影响（由于特征量信号小，而所处的环境中电磁干扰又很大）；③科学的判定原理和可靠的判断设备（继电保护装置）。
变电站用的小电流接地选线装置自20世纪80年代以来，众多大专院校、研究院、生产厂家都致力于这一产品的开发与生产，提出了不少新思路与新方法，提出了多种选线原理，并研制基于这些选线原理的多种产品，已经历了几次技术更新换代，其选线的准确性也在不断提高。但是目前尽管有设备厂家宣称100％选线正确率，但工程实际中均存在误判率较高的问题，且硬件的可靠性较低，从现场运行反馈回来的信息来看，用户对这种产品颇有微词, 许多用户有一种不用麻烦，用了也麻烦的感觉，故现场好多情况都是选检设备闲置退出而采用手动拉闸试验的原始方法查找接地，自动选线技术在90年代末期陷入低谷，据称很多地区选线装置退出率达到90%以上。用户基本上处于一种抵触状态，一方面为急需要解决选线问题着急，一方面为没有可信赖的装置而发愁。
而配电线路上，能够对单相接地故障进行分段保护的开关装置几乎处在空白阶段（不少厂家正在着手做这方面的工作，并已有产品通过试验），由于对接地故障准确判断并实施继电保护的设备的缺失，很长时间以来没有得到很好的解决，在很大程度上也制约了配网自动化技术的使用和开展。虽然在线路上有些地方在使用接地故障指示器，以方便进行接地故障点的查找。但由于线路上可以获得的信号源更有限，使得这种产品的误判率更高，达不到缩短故障查找区段、快速找出故障的目的。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供一种能够可靠有效地检测接地故障的带零序方向判断的中压开关保护控制器。
本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：
带零序方向判断的中压开关保护控制器，包括控制器以及串接于线路中的开关，开关的前端设置有零序电压检测单元，开关的后端设置有相电流互感器以及ZCT零序电流互感器，所述控制器包括主控芯片、电流采样模块、零序方向判断模块以及用于向控制器供电的电源模块，相电流互感器的输出端与电流采样模块连接，零序电压检测单元和ZCT零序电流互感器的输出端与零序方向判断模块连接，电流采样模块与零序方向判断模块的输出与主控芯片相连，主控芯片设置有用于控制开关通断的输出端。
作为优选的实施方式，开关的前端设置有电压互感器，电源模块与电压互感器的输出端连接。
作为优选的实施方式，所述控制器还包括GPRS模块，主控芯片与GPRS模块连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型利用零序电压、零序电流及其相位关系进行判断，既可在变电站使用，也可用于配电线路上，当接地故障发生时，控制器通过对零序电压、零序电流及相位差的判断，当电源侧发生接地故障时，开关不动作，当负载侧发生故障时，控制器启动保护回路，对开关进行分闸，因此本实用新型可以有效可靠的检测接地故障，不仅可以安装在T接用户分界点处，同时也可以安装在变电站内的使用或主干线上。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式进行进一步的说明：
图1为本实用新型的组成示意图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型的带零序方向判断的中压开关保护控制器，包括控制器1以及串接于线路中的开关2，开关2的前端设置有零序电压检测单元3，开关2的后端设置有相电流互感器4以及ZCT零序电流互感器5，所述控制器1包括主控芯片11、电流采样模块12、零序方向判断模块13以及用于向控制器供电的电源模块14，相电流互感器4的输出端与电流采样模块12连接，零序电压检测单元3和ZCT零序电流互感器5的输出端与零序方向判断模块13连接，电流采样模块12与零序方向判断模块13的输出与主控芯片11相连，主控芯片11设置有用于控制开关2通断的输出端。为了实现更加方便的供电，开关2的前端设置有电压互感器6，电源模块14与电压互感器6的输出端连接。另外，为了实现远程监控功能，控制器1还包括GPRS模块15，主控芯片11与GPRS模块15连接，利用此GPRS模块15控制器1可以将检测得到的信息或处理后的报警信息送到主控室进行进一步处理，也可以接收来自主控室的信号进行控制动作。
当接地故障发生时，现行的变电站零序电压检测装置，可以知道发生了接地故障，但无法进行选线，通过逐条线路拉闸的方式寻找故障线路。本实用新型的开关保护控制器通过对零序电压、零序电流及相位差的判断，对故障线路作出判断，如果为电源侧故障开关不动作，如果为负荷侧故障则启动保护回路，对故障线路的开关进行分闸，并发出报警信号，非故障线路保持正常运行，或者仅发出报警信号（不使开关跳闸），主控室再根据实际情况对发生故障的馈线进行处理。
本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，只要其以基本相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.带零序方向判断的中压开关保护控制器，包括控制器（1）以及串接于线路中的开关（2），其特征在于开关（2）的前端设置有零序电压检测单元（3），开关（2）的后端设置有相电流互感器（4）以及ZCT零序电流互感器（5），所述控制器（1）包括主控芯片（11）、电流采样模块（12）、零序方向判断模块（13）以及用于向控制器供电的电源模块（14），相电流互感器（4）的输出端与电流采样模块（12）连接，零序电压检测单元（3）和ZCT零序电流互感器（5）的输出端与零序方向判断模块（13）连接，电流采样模块（12）与零序方向判断模块（13）的输出与主控芯片（11）相连，主控芯片（11）设置有用于控制开关（2）通断的输出端。
2.根据权利要求1所述的带零序方向判断的中压开关保护控制器，其特征在于开关（2）的前端设置有电压互感器（6），电源模块（14）与电压互感器（6）的输出端连接。
3.根据权利要求1所述的带零序方向判断的中压开关保护控制器，其特征在于所述控制器（1）还包括GPRS模块（15），主控芯片（11）与GPRS模块（15）连接。
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| CN113640565A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-12 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 电流检测电路、电流检测方法及转换器 |
| WO2023221428A1 (zh) * | 2022-05-17 | 2023-11-23 | 云南电网有限责任公司临沧供电局 | 一种基于分相开关的故障查找系统及方法 |
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- 2011-11-03 CN CN2011204307896U patent/CN202309048U/zh not_active Expired - Fee Related
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