CN204462750U - 接地信号源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接地信号源，包括三个电子式PT、三个继电器、三个高压交流接触器、高压二极管、ARM控制器、电流互感器和两个限流电阻；电子式PT采集A相、B相和C相主电路的电压信号送入ARM控制器，ARM控制器的输出控制三个继电器线圈，继电器控制高压交流接触器的线圈，其中两个交流真空接触器的一次侧分别连接A相、C相，另一侧通过高压二极管经由两串联的限流电阻后再串联电流互感器接地；第三个高压交流真空接触器的常开开关并接于其中一限流电阻两端，用于控制该限流电阻的接入。本实用新型与故障指示器配合使用，增强了故障指示器进行故障判定的准确性，为配网维护人员迅速排除故障，恢复供电，提供有效地工具。

Description

接地信号源

技术领域

本实用新型涉及一种接地信号源。

背景技术

目前已有的接地信号源主要包括单片机、电子式PT、继电器和高压交流接触器，电子PT采集主电路的电压信号送单片机的输入端，单片机的输出控制继电器线圈、继电器控制高压交流接触器的线圈，其中三个交流真空接触器的一次侧分别连接A、B、C相，另一侧接高压二极管和限流电阻，限流电阻的另一端接地。

现有方案采用单片机采集电子式PT的信号，控制三个真空接触器，一旦某处发生故障接地时，接地电压对地电压降低，非故障相对地对地电压升高，接地信号源单片机控制响应的10kV高压交流接触器依次动作，使得线路上流过单相特征波，特征波流经故障线路、接地故障点和大地返回接地信号源。非故障线路则无特征电流经过，结合挂在线路上的故障指示器检测到该特征电流产生的不对称信号时自动翻牌，从而指示接地故障点所在的出线、分支和区段，当故障指示器未检测到该不对称信号时，表明该线路正常。

该方案最大的缺点就是非金属接地故障，接地电阻比较大，接地信号源产生的特征波电流较小，故障指示器不能准确检测接地信号源发生的接地信号，不能自动翻牌指示故障点所在的出线、分支和区段。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种中性点不直接接地系统发生单相故障接地时，能给10kV接地线路的故障指示器发生有效特征电流的接地信号源。

本实用新型提供的这种接地信号源，包括三个电子式PT、三个继电器、三个高压交流接触器、高压二极管、ARM控制器、电流互感器和两个限流电阻；电子式PT采集A相、B相和C相主电路的电压信号并传至ARM控制器；ARM控制器的输出控制三个继电器线圈；继电器控制高压交流接触器的线圈，其中两个交流真空接触器的常开触点的一次侧分别连接A相、C相，两高压交流接触器的常开触点的另一侧通过高压二极管经由两串联的限流电阻后再串联电流互感器接地；电流互感器的输出端与ARM控制器连接；第三个高压交流真空接触器的常开开关并接于其中一限流电阻两端。

所述电子式PT和电流互感器采集相应的故障相信号，通过避雷器传至所述ARM控制器。

该信号源还包括GPRS模块，所述ARM控制器还通过GPRS与主站通信。

本实用新型利用ARM控制器采集电子PT的A、B、C三相电压和电流互感器的特征电流，控制继电器以控制A、C相高压交流接触器的动作以产生特征电流，挂在线路上的故障指示器监测到该不对称信号自动翻牌，显示故障的位置。根据采样的电流互感器的电流阈值，当特征电流值低于故障指示器翻牌判定值时，ARM控制器控制第三个高压交流接触器吸合，将接地电阻的一部分切除以增大特征电流，给故障指示器提供增强的接地信号以便翻牌指示，从而有效地指示接地故障点所在的出线、分支和区段。

当发生接地故障，特别是发生非金属接地故障时，本实用新型产生有效的特征电流波；本实用新型与故障指示器配合使用，增强了故障指示器进行故障判定的准确性，为配网维护人员迅速排除故障，恢复供电，提供有效地工具。

附图说明

图1是本实用新型的主电路图。

图2是本实用新型的控制电路图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括三个电子式PT、继电器K1、继电器K2、继电器K3、高压交流接触器KM1、高压交流接触器KM2、高压交流接触器KM3、高压二极管D1、ARM控制器、电流互感器CT1、限流电阻R2和限流电阻R2。

A相、B相和C相电路中各接有一个电子式PT，三个电子式PT的输出端均与ARM控制器连接；ARM控制器的输出端分别与继电器K1、继电器K2、继电器K3的线圈连接；继电器K1的常开开关与高压交流接触器KM1的线圈、高压交流接触器KM2的常闭开关串联后与交流电220V连接；继电器K2的常开开关与高压交流接触器KM2的线圈、高压交流接触器KM1的常闭开关串联后也与该交流电220V连接；继电器K3的常开开关与高压交流接触器KM3的线圈串联后与该交流电220V连接；高压交流接触器KM1的常开开关、高压交流接触器KM2的常开开关的一次侧分别与10kV线路的A相、C相连接，其另一侧与高压二极管D1的阳极连接；高压二极管D1的阴极通过两串联相接的限流电阻R1和限流电阻R2再串联电流互感器CT1后接地；高压交流接触器KM3的常开开关并接在限流电阻R2两端，用于控制限流电阻R2的接入与否，以改变特征电流的大小，满足故障指示器判定电流大小要求，实现接地故障时，故障指示器准确翻牌指示。电流互感器CT1的输出端与ARM控制器连接； ARM控制器还通过GPRS模块与主站通信。

本实用新型的电子式PT和电流互感器采集相应的故障相信号，通过避雷器后传至ARM控制器，后经过AD转换等环节，ARM控制器输出控制继电器线圈K1和继电器线圈K2，通过这两个继电器的常开触点的闭合与打开，控制高压交流接触器KM1、高压交流接触器KM2的线圈的得电与否。电流互感器CT1采集不对称特征电流输入ARM控制器，一旦该控制器检测到不对称信号，则可以通过GPRS等方式上传至主站。

本实用新型的三相电子式PT判定是否发生接地故障。当线路的某地发生接地故障，接地相对地电压较低，非故障相对地电压升高。ARM控制器根据电子PT采集的电压和电流互感器CT1采集的电流信号经过逻辑运算，输出ARM控制器相应的高压交流接触器KM1、高压交流接触器KM2控制信号，使故障线路上流过脉动单向特征电流，特征电流流经故障线路、接地故障点和大地返回接地信号源，而非故障线路则无特征电流通过，与故障指示器结合应用，以达到准确判定接地故障的作用。

例如A相接地，ARM控制器依次控制高压交流接触器KM1的常开触点、高压交流接触器KM2的常开触点吸合，此时出现两种情况：1）当高压交流接触器KM1的常开触点吸合时，ARM控制器检测不到电流互感器CT1采集的特征电流；2）当高压交流接触器KM2的常开触点吸合时，ARM控制器检测到电流互感器CT1采集的特征电流。若C相接地，则情况与A相接地相反。一旦B相接地则高压交流接触器KM1的常开触点、高压交流接触器KM2的常开触点吸合（由于高压交流接触器KM1、高压交流接触器KM2互锁，不能同时闭合，以产生相间短路），ARM控制器均能检测到特征电流，故障指示器检测到接地信号即自动翻牌。

一旦发生非金属接地故障，本实用新型产生特征电流；当该特征电流小于故障指示器判定接地电流的阈值时，ARM控制器控制继电器K3的常开触点吸合，从而控制高压交流接触器KM3的常开触点接通将限流电阻R2短路，减少接入电阻阻值以增加特征单向电流，结合挂在线路上的故障指示器检测到该特征电流在线路上产生的接地不对称信号。一旦故障指示器检测到不对称信号即自动翻牌，从而指示出接地故障所在的出线、分支及区段。当故障指示器未检测到不对称信号则表明该线路正常。

本实用新型产生的不对称信号不影响变电站主变、接地变及线路的正常运行，在线路正常时其与一次线路完全隔离。由于本实用新型只有当存在接地故障时才产生不对称信号，挂在线路上的故障指示器才能检测到不对称电流才发翻牌给出故障指示，因此本实用新型不受系统运行方式、拓扑结构、中性点接地方式的影响，检测准确率极高。

Claims (3)

1.一种接地信号源，包括三个电子式PT、三个继电器、三个高压交流接触器、高压二极管，其特征在于，该信号源还包括ARM控制器、电流互感器和两个限流电阻；电子式PT采集A相、B相和C相主电路的电压信号并传至ARM控制器；ARM控制器的输出控制三个继电器线圈；继电器控制高压交流接触器的线圈，其中两个交流真空接触器的常开触点的一次侧分别连接A相、C相，两高压交流接触器的常开触点的另一侧通过高压二极管经由两串联的限流电阻后再串联电流互感器接地；电流互感器的输出端与ARM控制器连接；第三个高压交流真空接触器的常开开关并接于其中一限流电阻两端。

2.根据权利要求1所述的接地信号源，其特征在于，所述电子式PT和电流互感器采集相应的故障相信号，通过避雷器传至所述ARM控制器。

3.根据权利要求1所述的接地信号源，其特征在于，该信号源还包括GPRS模块，所述ARM控制器还通过GPRS与主站通信。