CN216622662U - 小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电力系统继电保护技术领域，提供了一种小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统，包括电流注入模块、回路切换模块、控制检测模块和选线模块；其中，所述回路切换模块串联在零序电流互感器和选线模块之间，所述电流注入模块分别与所述零序电流互感器和所述回路切换模块电连接；所述控制检测模块分别与所述电流注入模块和所述回路切换模块通讯连接。本实用新型针对小电流接地选线所用的零序电流互感器二次回路进行不停电自动巡检，及时监测发现小电流选线二次全回路出现的异常问题，确保回路无异常。
Description
技术领域
本实用新型属于电力系统继电保护技术领域，具体涉及一种小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
10kV配电网多采用中性点不直接接地的小电流接地系统，单相接地后非故障相电压的升高会降低系统绝缘，可能会导致系统故障扩大，因此必须准确确定出故障线路并切除，以保证系统的安全可靠运行。目前针对小电流系统故障时的接地选线装置原理上大多基于在线路出线处安装零序电流互感器，通过对系统发生单相接地故障时各线路采集到的零序电流进行分析来选出故障线路。除选线装置自身原因外，现场分析影响选线准确性主要取决于小电流接地选线零序电流互感器二次回路。
发明人发现，小电流接地选线零序电流互感器二次回路主要存在着以下两种问题：一是零序互感器安装错误或不规范导致的，这种问题可通过对新站零序电流互感器安装时的技术指导与验收、对投运变电站线路巡视排查来解决；二是零序电流互感器二次回路在运行中发生异常，这种问题包括但不限于：因接线松动、端子排连片打开而导致零序电流互感器的二次回路开路使得电流无法流过选线装置，多点接地所导致的分流使得流过选线装置的电流不准等。小电流接地选线零序电流互感器与常规线路分相电流互感器不同，线路正常运行时零序电流很小，几乎没有电流流过零序电流互感器，所以选线装置无法和保护装置一样进行装置自检判断电流互感器断线等异常，只有当线路单相接地产生零序电流但没有正确选线时才会被发现，且这种问题难以通过日常巡视检查被发现，在怀疑某零序互感器出现问题时通常也需停电进行试验检查，极大的影响了供电可靠性。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提出了一种小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统，针对小电流接地选线所用的零序电流互感器二次回路进行不停电自动巡检，及时监测发现小电流选线二次全回路出现的异常问题，确保回路无异常。
根据一些实施例，本实用新型的方案提供了一种小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统，采用如下技术方案：
一种小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统，包括电流注入模块、回路切换模块、控制检测模块和选线模块；
其中，所述回路切换模块串联在零序电流互感器和选线模块之间，所述电流注入模块分别与所述零序电流互感器和所述回路切换模块电连接；所述控制检测模块分别与所述电流注入模块和所述回路切换模块通讯连接。
作为进一步的技术限定，所述电流注入模块包括电流发生器和与所述电流发生器连接且贯穿零序电流互感器的软电缆。
作为进一步的技术限定，所述回路切换模块包括电流采样单元、回路电阻测试单元、电流采样单元切换开关和回路电阻测试单元切换开关。
进一步的，所述电流采样单元切换开关和回路电阻测试单元切换开关的一端均与所述零序电流互感器电连接，所述电流采样单元切换开关的另一端与所述电流采样单元电连接，所述回路电阻测试单元切换开关的另一端与所述回路电阻测试单元电连接。
进一步的，所述回路电阻测试单元还与所述选线模块电连接。
作为进一步的技术限定，所述回路切换模块连接在所述选线模块中的电流回路端子排处。
作为进一步的技术限定，所述控制检测模块包括电连接的控制子模块和检测子模块，所述控制子模块内设控制器。
进一步的，所述控制器采用单片机、PLC、DSP或FPGA。
作为进一步的技术限定，所述通讯连接包括有线通讯或无线通讯。
进一步的，所述有线通讯采用光纤、同轴电缆、电话线或网线，所述无线通讯采用ZigBee、Bluetooth、Wi-Fi或RFID。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型在不影响设备正常运行的前提下，自动实现小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测，不停电自动巡检，及时监测发现小电流选线二次全回路出现的异常问题，确保回路无异常，提高小电流选线的正确率。
附图说明
构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1是本实用新型中的小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统的结构示意图；
图2是本实用新型中的回路切换模块的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本实用新型中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。
实施例
如图1所示的一种小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统，包括电流注入模块、回路切换模块、控制检测模块和选线模块；其中，回路切换模块串联在零序电流互感器和选线模块之间，电流注入模块分别与零序电流互感器和回路切换模块电连接；控制检测模块分别与电流注入模块和回路切换模块通讯连接。
作为一种或多种实施方式，电流注入模块包括电流发生器和与所述电流发生器连接且贯穿零序电流互感器的软电缆，能够以恒流源的方式为零序电流互感器一次通流注入固定大小的电流，在二次回路中感应产生用于分析二次回路是否正常可靠的电流，并可通过对一二次电流的变比分析进行零序电流互感器是否出现异常的检测。电流注入模块可随零序电流互感器一同加装，也可后期单独加装。
作为一种或多种实施方式，所述回路切换模块包括电流采样单元、回路电阻测试单元、电流采样单元切换开关和回路电阻测试单元切换开关；具体的结构设置如图2所示，电流采样单元切换开关和回路电阻测试单元切换开关的一端均与零序电流互感器电连接，电流采样单元切换开关的另一端与电流采样单元电连接，回路电阻测试单元切换开关的另一端与回路电阻测试单元电连接；回路电阻测试单元还与选线模块电连接。回路切换模块客连接在选线模块中的电流回路端子排处，也可分布式安装于各开关柜的零序电流互感器处。
作为一种或多种实施方式，所述控制检测模块包括电连接的控制子模块和检测子模块，控制子模块内设控制器；控制器采用单片机、PLC、DSP或FPGA；通讯连接包括有线通讯或无线通讯；有线通讯采用光纤、同轴电缆、电话线或网线，无线通讯采用ZigBee、Bluetooth、Wi-Fi或RFID。
下面介绍一下本实施例中所介绍的小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统的工作原理：
控制检测模块作为自动监测系统的核心，按照设置方案定期对各电流互感器回路进行巡检，巡检时，先驱动回路切换模块进行零序电流二次回路的切换，同时对选线装置侧的电流回路进行直阻测试确保检测装置至选线装置的后半部分电流互感器回路正常；然后从电流注入模块注入固定的10A非工频电流，从电流采样单元检测二次电流，并将采集到的二次电流折合设定的电流互感器变比后与注入的10A一次电流相对比，来确认零序电流互感器至回路电阻测试单元处的回路正确可靠；两者结合，实现了对零序电流回路的全回路检测；检测完成后，将回路切换模块切换至选线装置处正常运行。
控制检测模块与电流注入模块、回路切换模块之间可通过有线通讯，也可通过无线模块方式通讯，无线通讯模式部署时可以解决站内后期加装监测系统时电缆穿接布线不便的问题。
回路切换模块用于零序电流回路的切换，来切换决定零序电流互感器的二次电流是流入选线装置还是流入电流采样单元，切换过程中采取先通后断的模式，确保零序电流互感器回路不会在切换过程中出现开路状态。
具体的，回路切换模块对外接口为零序电流互感器而来的零序电流输入L/N，至小电流接地选线装置侧的电流输出。电流采样单元切换开关设置为常开，一般处于断开状态；回路电阻测试单元切换开关设置为常闭，一般处于闭合状态。正常运行时，回路电阻测试单元切换开关闭合，零序电流通过回路电阻测试单元切换开关输出至选线模块(即小电流选线装置)；在系统进行检测时，首先闭合电流采样单元切换开关，将零序电流互感器的二次回路接入电流采样单元，然后打开回路电阻测试单元切换开关，将回路电阻测试单元接入至小电流选线的二次回路；然后系统启动电流注入，通过各支路的电流采样单元检测到的电流与一次电流对比来验证零序电流互感器侧的回路正常。通过回路电阻测试来验证小电流选线装置侧的二次回路正常，两者结合验证全回路正常运行。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统，其特征在于，包括电流注入模块、回路切换模块、控制检测模块和选线模块；
其中，所述回路切换模块串联在零序电流互感器和选线模块之间，所述电流注入模块分别与所述零序电流互感器和所述回路切换模块电连接；所述控制检测模块分别与所述电流注入模块和所述回路切换模块通讯连接。
2.如权利要求1中所述的一种小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统，其特征在于，所述电流注入模块包括电流发生器和与所述电流发生器连接且贯穿零序电流互感器的软电缆。
3.如权利要求1中所述的一种小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统，其特征在于，所述回路切换模块包括电流采样单元、回路电阻测试单元、电流采样单元切换开关和回路电阻测试单元切换开关。
4.如权利要求3中所述的一种小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统，其特征在于，所述电流采样单元切换开关和回路电阻测试单元切换开关的一端均与所述零序电流互感器电连接，所述电流采样单元切换开关的另一端与所述电流采样单元电连接，所述回路电阻测试单元切换开关的另一端与所述回路电阻测试单元电连接。
5.如权利要求4中所述的一种小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统，其特征在于，所述回路电阻测试单元还与所述选线模块电连接。
6.如权利要求1中所述的一种小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统，其特征在于，所述回路切换模块连接在所述选线模块中的电流回路端子排处。
7.如权利要求1中所述的一种小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统，其特征在于，所述控制检测模块包括电连接的控制子模块和检测子模块，所述控制子模块内设控制器。
8.如权利要求7中所述的一种小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统，其特征在于，所述控制器采用单片机、PLC、DSP或FPGA。
9.如权利要求1中所述的一种小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统，其特征在于，所述通讯连接包括有线通讯或无线通讯。
10.如权利要求9中所述的一种小电流接地选线零序电流互感器二次回路的自动监测系统，其特征在于，所述有线通讯采用光纤、同轴电缆、电话线或网线，所述无线通讯采用ZigBee、Bluetooth、Wi-Fi或RFID。
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