CN205786965U - 一种供电系统发电回路接地选线的装置和综合保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种供电系统发电回路接地选线的装置和综合保护装置，其特征在于：包括零序电流互感器，功率方向继电器GL，中间继电器JD和二次回路防开路电阻R；所述功率方向继电器GL采集电流量Ia和电压量Ua，用于判断所述发电回路的工作状态，当所述发电回路的工作状态为耗电状态时发生单相接地故障，所述中间继电器JD的常开常闭触点JD1‑JD4在功率方向继电器GL的控制下动作，对零序电流互感器的二次接点K1和K2进行状态切换，使零序电流的角度在耗电状态指向电源侧；在发电状态指向负荷侧。它及时准确地进行故障选线和定位，解决复合型配出回路只能在处于发电状态才能选线的弊端，还可以防止中间继电器触点因瞬间的触发可能会导致电流互感器二次回路的开路。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发电回路接地选线的装置综合保护装置，尤其涉及一种供电系统发电回路接地选线的装置综合保护装置，属于供电系统小电流接地选线领域。
背景技术
现今，我国 35KV及以下的配电网中性点运行方式多采用小电流接地运行方式。依据相关电力部门统计，在该运行方式下单相接地故障约占配电网总故障的70%~80%。在这种运行方式下发生单相接地故障时，短路电流很小，故障线路不能快速识别，因此，发生单相接地故障时能够迅速准确的选出故障线路显得尤为重要。但是由于非故障相对地电压升高，容易击穿系统中的绝缘薄弱点，可能发展成两相或三相短路。如果故障点产生间隙性电弧时，甚至会产生串联谐振过电压，进而导致烧坏设备并可能发展成相间短路。为了避免危险性发生，这就要求操作人员在规定时间内查明故障线路，保证配电网安全和稳定运行，小电流接地系统供电可靠性虽然相对较高,但是小电流接地故障的故障电流十分微弱,这给接地故障线路的选线和定位带来了很大困难，时至今日许多供电部门仍不得不通过人工拉路或者倒路选择查找故障线路,使得一些非故障线路的供电也出现不必要的中断。由于这个特有的单相接地故障选线和定位问题一直没能很好地解决,所以及时准确地进行故障选线和定位，对减少经济损失，提高高压电气系统安全性具有极其重要的意义。
随着我公司规模不断发展,电力需求的不断增长,和大量发电机组的投产使用。我公司目前主要归结有三种类型的输电回路，第一种是纯耗电回路，第二种则是发电回路，这两种回路输电特性简单，在进行小电流接地选线过程中，我们已拥有成熟的技术方案，可以正确可靠的进行选线。但还存在第三种回路，即由发电机组和普通电动机组的复合型回路，通过两种机组的发配电负荷不同，该回路呈现的输电状态也不同，有时呈现发电状态，有时呈现耗电状态，对于该类型回路，我们还没有针对性的进行小电流接地选线技术。这对整个系统小电流接地选线制造了干扰作用，无法正确选线，只能依靠人工拉路或者倒路选择查找故障线路,使得一些非故障线路的供电也出现不必要的中断。
系统发电回路无法正确选线，影响值班员判断，造成事故扩大。例如目前承钢四总降变电站高炉鼓风机站一路523#回路则是具有这样的特点，该回路的总负荷则是由四号前置发电机系统和220T锅炉供风系统两部分负荷组合而成，当四号前置发电机系统发电量高于220T锅炉供风系统耗电量时，该回路就呈现发电状态，当四号前置发电机系统发电量低于220T锅炉供风系统耗电量时，该回路就呈现耗电状态，所以该路负荷则会呈现发电和耗电两种状态。但是以往的小电流接地选线系统只能对一种输电状态进行选线，所以已不能满足该发电耗电复合类型回路精确选线的要求。由于两种不同状态电流的走向是不同的，接地故障发生时零序电流方向指向电源侧还是指向负荷侧，则是取决于功率方向的变化，所以才有了我们针对这种复合型回路负荷变动，对接地装置进行线路改造解决方向问题。
发明内容
实用新型要解决的技术问题的是提供一种供电系统发电回路接地选线的和综合保护装置。
为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：
技术方案一：
一种供电系统发电回路接地选线的装置，包括零序电流互感器，功率方向继电器GL，中间继电器JD；所述功率方向继电器GL采集电流量Ia和电压量Ua，用于判断所述发电回路的工作状态，当所述发电回路的工作状态为耗电状态时发生单相接地故障，所述中间继电器JD的常开常闭触点JD1-JD4在功率方向继电器GL的控制下动作，对零序电流互感器的二次接点K1和K2进行状态切换，使零序电流的角度指向电源侧；当所述发电回路的工作状态为发电状态时发生单相接地故障，所述中间继电器JD的常开常闭触点JD1-JD4在功率方向继电器GL的控制下动作，对零序电流互感器的二次接点K1和K2进行状态切换，使零序电流的角度指向负荷侧。
所述中间继电器JD的常开常闭触点JD1-JD4在所述发电回路的工作状态为耗电状态时动作，使零序互感器的的二次线圈端点K1和K2分别与3IO接线端和3IO＇接线端连接；所述中间继电器JD的常开常闭触点JD1-JD4在所述发电回路的工作状态为发电状态时动作，使零序互感器的的二次线圈端点K1和K2分别与3IO＇接线端和3IO接线端连接。
所述的供电系统发电回路接地选线的装置或综保装置，所述供电系统发电回路接地选线的装置还包括并接在零序电流互感器的二次线圈端点K1和K2之间的二次回路防开路电阻R，所述二次回路防开路电阻R的功率低于一百瓦。
所述中间继电器JD还包括常开常闭触点JD5和PC机，在中间继电器JD的常开常闭触点JD1-JD4动作时闭合，经备用遥信端向PC机发送状态切换信号。
技术方案二：
一种供电系统发电回路综合保护装置，所述综合保护装置包括技术方案一所述的供电系统发电回路接地选线的装置。
采用上述技术方案，本实用新型取得的有益效果在于：
1、本实用新型可靠实现了小电流接地选线才能，及时准确地进行故障选线和定位，使零序选线更加精确；
2、本实用新型能够有效解决发电耗电复合型输电回路小电流接地选线中配出回路只能在发电机处于发电状态才能选线的弊端问题；
3、本实用新型自动实现内部切换，避免人为干预；
4、本实用新型能够防止中间继电器的触点因瞬间的触发可能会导致电流互感器二次回路的开路。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
一种供电系统发电回路接地选线的装置，包括零序电流互感器，功率方向继电器GL，中间继电器JD；所述功率方向继电器GL采集电流量Ia和电压量Ua，用于判断所述发电回路的工作状态，当所述发电回路的工作状态为耗电状态时发生单相接地故障，所述中间继电器JD的常开常闭触点JD1-JD4在功率方向继电器GL的控制下动作，对零序电流互感器的二次接点K1和K2进行状态切换，使零序电流的角度指向电源侧；当所述发电回路的工作状态为发电状态时发生单相接地故障，所述中间继电器JD的常开常闭触点JD1-JD4在功率方向继电器GL的控制下动作，对零序电流互感器的二次接点K1和K2进行状态切换，使零序电流的角度指向负荷侧。
所述中间继电器JD的常开常闭触点JD1-JD4在所述发电回路的工作状态为耗电状态时动作，使零序互感器的K1接线端与3IO接线端连接，K2接线端与3IO＇接线端连接；所述中间继电器JD的常开常闭触点JD1-JD4在所述发电回路的工作状态为发电状态时动作，使零序互感器的K1接线端与3IO＇接线端连接，K2接线端与3IO接线端连接。
所述的供电系统发电回路接地选线的装置或综保装置，所述供电系统发电回路接地选线的装置还包括并接在零序电流互感器二次线圈端点K1和K2之间的二次回路防开路电阻R，此电阻的作用：选线装置的接点3IO和 3IO＇接线是由零序互感器二次线圈端点K1和K2出来通过继电器辅助点JD接于选线装置内部，再由选线装置内部逻辑程序判断是否接地，此电阻R就是防止此回路断线开路所设计，所述二次回路防开路电阻R的功率低于一百瓦。
所述中间继电器JD还包括常开常闭触点JD5和PC机，在中间继电器JD的常开常闭触点JD1-JD4动作时闭合，经备用遥信端向PC机发送状态切换信号。
功率方向继电器GL通过采集电流量和电压量能够清楚地鉴别发电与耗电两种状态，从而实现在发电与耗电两种不同状态触发功率方向继电器的常开触点，用此触点控制中间继电器线圈JD，以控制多组常开常闭触点，如图1所示，不同状态的触点对零序电流互感器的二次接点K1和K2进行不同状态的切换，如果复合型回路此时处于耗电状态，发生单相接地故障时，则应让零序电流的角度指向电源侧，即：零序互感器的K1接线端与3IO对应，K2接线端与3IO＇对应，如复合型回路此时处于发电状态，发生接地故障时，理应让零序电流的角度指向负荷侧，即：零序互感器K1接线端与3IO＇对应，K2接线端与3IO对应，小电流接地选线才能可靠实现。
二次回路防开路电阻R的功能则是为防止中间继电器JD的触点因瞬间的触发可能会导致电流互感器二次回路的开路。二次回路防开路电阻R的功率低于一百瓦，来避免继电器回路开路时，电阻释放大量热能，产生危险。具体阻值将由继电器回路不同的阻抗值决定，二次线阻值、装置零序电流一次线圈，电流型中间继电器线圈阻值可忽略不计。经过实际测量，装置零序电流一次线圈阻值约为0.1Ω，二次线阻值约为0.05Ω，继电器二次回路总阻抗为0.15Ω，要求选择高于互感器二次回路最大耐受阻值一个数量级，所以二次回路防开路电阻R的阻值选择为3Ω，此时二次回路总阻抗为：
（0.15*3）／（0.15+3）=0.142Ω （1）
此值低于0.15Ω，必然不超过零序互感器容量允许范围，又因为并联回路中支路电流比值与支路电阻比值成反比，所以并联的电阻的分流值为总电流值的1／20，因此当系统单相接地时，零序电流不会因电阻回路的分流而影响零序方向保护的动作判定，不会影响零序选线精度，其电阻产生的功率约为75W,在允许范围内，不会产生过高热量。
切换状态信号通过继保装置备用遥信点输入到电脑后台，以便实时监测零序接线切换状态，在接地事故发生时，更准确更快速地判断与处理。避免了事故扩大，保障了高压电气系统的安全稳定运行。
本实用新型针对发电回路负荷变动问题，对接地装置进行线路改造，解决方向问题。通过功率方向继电器自动识别复合回路发电或者耗电状态，自动切换零序互感器二次接线的方向，因而实现了在不同的输电状态改变不同的零序电流指向，如母线侧或者负荷侧。如果复合型回路此时处于耗电状态，发生接地故障时，则应让零序电流的角度指向电源侧，如复合型回路此时处于发电状态，发生单相接地故障时，理应让零序电流的角度指向负荷侧，小电流接地选线才能可靠实现，及时准确地进行故障选线和定位，使零序选线更加精确，避开死区。之后再将切换状态信号通过继保装置备用遥信点输入到电脑后台，实时监测零序接线切换状态，以便在接地事故发生时，更准确更快速地判断与处理。
本实用新型通过对互感器二次电流线的方向切换，增加零序方向保护的精确度，更加及时准确地进行故障选线和定位，对处理接地事故和系统稳定运行发挥重要作用。
实施例2：一种供电系统发电回路综合保护装置，所述综合保护装置包括实施例1所述的供电系统发电回路接地选线的装置。
Claims (5)
1.一种供电系统发电回路接地选线的装置，其特征在于：包括零序电流互感器，功率方向继电器GL，中间继电器JD；所述功率方向继电器GL采集电流量Ia和电压量Ua，用于判断所述发电回路的工作状态，当所述发电回路的工作状态为耗电状态时发生单相接地故障，所述中间继电器JD的常开常闭触点JD1-JD4在功率方向继电器GL的控制下动作，对零序电流互感器的二次接点L和N进行状态切换，使零序电流的角度指向电源侧；当所述发电回路的工作状态为发电状态时发生单相接地故障，所述中间继电器JD的常开常闭触点JD1-JD4在功率方向继电器GL的控制下动作，对零序电流互感器的二次接点L和N进行状态切换，使零序电流的角度指向负荷侧。
2.根据权利要求1所述的供电系统发电回路接地选线的装置，其特征在于：所述中间继电器JD的常开常闭触点JD1-JD4在所述发电回路的工作状态为耗电状态时动作，使零序互感器的二次线圈端点K1和K2分别与3IO接线端和3IO＇接线端连接；所述中间继电器JD的常开常闭触点JD1-JD4在所述发电回路的工作状态为发电状态时动作，使零序互感器的二次线圈端点K1和K2分别与3IO＇接线端和3IO接线端连接。
3.根据权利要求1所述的供电系统发电回路接地选线的装置，其特征在于：所述供电系统发电回路接地选线的装置还包括并接在零序电流互感器的二次线圈端点K1和K2之间的二次回路防开路电阻R，所述二次回路防开路电阻R的功率低于一百瓦。
4.根据权利要求1所述的供电系统发电回路接地选线的装置，其特征在于：所述中间继电器JD还包括常开常闭触点JD5和PC机，在中间继电器JD的常开常闭触点JD1-JD4动作时闭合，经备用遥信端向PC机发送状态切换信号。
5.一种供电系统发电回路的综合保护装置，其特征在于：所述综合保护装置包括权利要求1-4所述的供电系统发电回路接地选线的装置中的任意一种。
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| CN106932683A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-07-07 | 山东香驰热动有限公司 | 一种10kv供电系统单相接地快速判定装置 |
| CN108572344A (zh) * | 2017-03-10 | 2018-09-25 | 恩智浦美国有限公司 | 检测电流互感器二次侧断接的装置及方法 |
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