CN214707146U - 一种供电系统中辅助处理相间短路的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种供电系统中辅助处理相间短路的装置，包括第一开关组和第二开关组，所述第一开关组包括三只单相开关，所述三只单相开关分别连接母线和ABC三相出线；所述第二开关组包括两只单相开关，所述两只单相开关分别连接所述第一开关组下口出线中的任意两相和大地；还包括相间短路识别模块和控制模块。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

一种供电系统中辅助处理相间短路的装置

技术领域

本实用新型涉及供电系统故障处理领域，具体涉及一种供电系统中辅助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。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种供电系统中辅助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，本实用新型采取如下技术方案：

一种供电系统中辅助处理相间短路的装置，包括第一开关组和第二开关组，所述第一开关组包括三只单相开关，所述三只单相开关分别连接母线和ABC三相出线；

所述第二开关组包括两只单相开关，所述两只单相开关分别连接所述第一开关组下口出线中的任意两相和大地；

还包括：

相间短路识别模块，用于识别是否发生相间短路、故障相、相间短路是否切除以及是否发生附带接地故障；

控制模块，根据相间短路识别模块的识别结果分别控制第一开关组和第二开关组按如下逻辑动作：

当发生单纯两相或三相相间短路时，通过第一开关组维持一故障相导通而切断其余两相，通过第二开关组将另一故障相接地；

或者当发生两相或三相相间短路并在短路点发生接地故障时，通过第一开关组维持一故障相导通而切断其余两相，第二开关组保持断开。

优选的，所述控制模块根据如下情况分别控制第一开关组和第二开关组按如下逻辑进行动作：

（a）第二开关组连接BC两相和大地时：

当AB两相相间短路时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组将B相与大地导通；

当AC两相相间短路时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组将C相与大地导通；

当BC两相相间短路时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组将C相与大地导通；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组将B相与大地导通；

当ABC三相相间短路时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组将B相或C相与大地导通；或者第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组将C相与大地导通；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组将B相与大地导通；

（b）第二开关组连接AC两相和大地时：

当AB两相相间短路时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组将A相与大地导通；

当AC两相相间短路时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组将C相与大地导通；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组将A相与大地导通；

当BC两相相间短路时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组将C相与大地导通；

当ABC三相相间短路时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组将C相与大地导通；或者第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组将C相或A相与大地导通；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组将A相与大地导通；

（c）第二开关组连接AB两相和大地时：

当AB两相相间短路时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组将A相与大地导通；或者第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组将B相与大地导通；

当AC两相相间短路时，则第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组将A相与大地导通；

当BC两相相间短路时，则第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组将B相与大地导通；

当ABC三相相间短路时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组将B相与大地导通；或者第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组将A相与大地导通；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组将A相或B相与大地导通；

或者，所述控制模块根据如下情况分别控制第一开关组和第二开关组按如下逻辑进行动作：

（a）第二开关组连接BC两相和大地时：

当AB两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开；或者则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开；

当AC两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开；

当BC两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开；

当ABC三相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开；或者第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开；

（b）第二开关组连接AC两相和大地时：

当AB两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开；或者第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开；

当AC两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开；

当BC两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开；

当ABC三相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开；或者第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开；

（c）第二开关组连接AB两相和大地时：

当AB两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开；或者第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开；

当AC两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开；

当BC两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开；

当ABC三相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开；或者第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开。

优选的，所述第二开关组与大地之间串联有可调电阻。

优选的，所述第一开关组与母线之间串联有可调电阻。

优选的，所述第一开关组的单相开关在通过的电流脉冲数或电流时长达到预设值时进行跳闸。

本实用新型有益效果在于：通过设置第一开关组的三个单相开关和第二开关组的两个单相开关以及相间短路识别模块和控制模块，可以自动选择导通一故障相并切断其余两相，以及自动使另一个故障相接地，从而为后期注入电流脉冲并识别故障创造条件。控制模块在相间短路识别模块进行识别的基础上给出优化的控制逻辑，实现最优控制，有力提升相间短路故障处理的速度和质量。

附图说明

图1是本实用新型结构及连线示意图（第二开关组连在BC两相与大地之间）。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，供电系统具有电源，母线，母线上分出若干ABC三相出线。本供电系统中辅助处理相间短路的装置包括第一开关组1和第二开关组2，第一开关组1包括三个单相开关101，第二开关组2包括两个单相开关202，三个单相开关101分别连接母线和ABC三相出线，两个单相开关202分别连接第一开关组1下口出线中的任意两相和大地，如AB两相与大地，AC两相与大地，或BC两相与大地。该装置还包括相间短路识别模块3，用于识别是否发生相间短路和故障相、识别相间短路是否切除以及是否发生附带接地故障，采用现有技术的电路或单片机实现；还包括控制模块4，可根据相间短路识别模块3的识别结果分别控制第一开关组和第二开关组动作，控制模块采用现有电路或单片机均可实现，为现有技术。控制模块4按如下逻辑进行控制：

当发生单纯两相或三相相间短路时，通过第一开关组维持一故障相导通而切断其余两相，通过第二开关组将另一故障相接地；

或者当发生两相或三相相间短路并在短路点发生接地故障时，通过第一开关组维持一故障相导通而切断其余两相，第二开关组保持断开。

具体而言，可以分如下情况：

第一种情况，即第二开关组分别连接BC两相和大地时：

当相间短路识别模块3判断为AB两相相间短路时，控制模块4使第一开关组1中的一个单相开关保持A相导通的初始状态，并发出指令使另外两个单相开关跳闸从而切断BC两相，即只保持一故障相导通而切断其余两相。同时控制模块4指令第二开关组2的一个单相开关202闭合，将B相与大地导通，即将与故障相导通的一相接地，以便为后续处理时注入电流脉冲或电流时长创造条件。

当AC两相相间短路时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组将C相与大地导通。

当BC两相相间短路时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组将C相与大地导通；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组将B相与大地导通。

当ABC三相相间短路时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组将B相或C相与大地导通；或者第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组将C相与大地导通；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组将B相与大地导通。

第二种情况，第二开关组连接AC两相和大地时：

当AB两相相间短路时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组将A相与大地导通。

当AC两相相间短路时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组将C相与大地导通；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组将A相与大地导通。

当BC两相相间短路时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组将C相与大地导通。

当ABC三相相间短路时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组将C相与大地导通；或者第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组将C相或A相与大地导通；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组将A相与大地导通。

第三种情况，第二开关组连接AB两相和大地时：

当AB两相相间短路时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组将A相与大地导通；或者第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组将B相与大地导通。

当AC两相相间短路时，则第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组将A相与大地导通。

当BC两相相间短路时，则第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组将B相与大地导通。

当ABC三相相间短路时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组将B相与大地导通；或者第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组将A相与大地导通；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组将A相或B相与大地导通。

若相间短路同时伴随在短路点发生接地故障，则第二开关组也可以不进行接地，而直接利用故障的接地点进行后续处理。也就是说，控制模块4可以根据相间短路识别模块3的识别结果并根据如下情况分别控制第一开关组和第二开关组动作：

第一种情况，第二开关组连接BC两相和大地时：

当AB两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开；或者则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开。

当AC两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开。

当BC两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开。

当ABC三相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开；或者第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持B相和C相与大地断开。

第二种情况，第二开关组连接AC两相和大地时：

当AB两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开；或者第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开。

当AC两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开。

当BC两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开。

当ABC三相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开；或者第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持A相和C相与大地断开。

第三种情况，第二开关组连接AB两相和大地时：

当AB两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开；或者第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开。

当AC两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开。

当BC两相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开。

当ABC三相相间短路并在短路点发生接地故障时，则第一开关组保持A相导通并切断BC两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开；或者第一开关组保持B相导通并切断AC两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开；或者第一开关组保持C相导通并切断AB两相，第二开关组保持A相和B相与大地断开。

上述实施例中，为了在后续注入电流脉冲或电流时长时进行限流，可以在第二开关组2与大地之间串入可调电阻5进行限流，或者在第一开关组1与母线之间串联可调电阻（图中未示出）。可调电阻5可采用电阻箱实现，根据计算的阻值将所需电阻串入电路中，电阻的阻值可以过故障发生时相间故障时电压和电流数值值计算得到。

上述实施例中，第一开关组1中的三个单相开关还配合电流检测模块6使用，当电流检测模块6检测到某一相的电流脉冲数或电流时长超出预设值时，控制模块4即令该单相开关跳闸切断电路，从而使单相开关101还可以作为受控开关使用，用于后续处理时自动排除相间故障。

上述实施例只是对本实用新型构思和实现的若干说明，并非对其进行限制，在本实用新型构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。

Claims (4)

1.一种供电系统中辅助处理相间短路的装置，包括第一开关组和第二开关组，其特征在于，

所述第一开关组包括三只单相开关，所述三只单相开关分别连接母线和ABC三相出线；

所述第二开关组包括两只单相开关，所述两只单相开关分别连接所述第一开关组下口出线中的任意两相和大地；

还包括：

相间短路识别模块，用于识别是否发生相间短路、故障相、相间短路是否切除以及是否发生附带接地故障；

控制模块，分别与相间短路识别模块和所述第一开关组及第二开关组相连，能够根据相间短路识别模块的识别结果控制第一开关组和第二开关组进行动作。

2.如权利要求1所述的供电系统中辅助处理相间短路的装置，其特征在于，所述第二开关组与大地之间串联有可调电阻。

3.如权利要求1所述的供电系统中辅助处理相间短路的装置，其特征在于，所述第一开关组与母线之间串联有可调电阻。

4.如权利要求1所述的供电系统中辅助处理相间短路的装置，其特征在于，所述第一开关组的单相开关在通过的电流脉冲数或电流时长达到预设值时进行跳闸。

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