本發明涉及一種故障選線裝置,尤其是一種接地故障選線裝置。
背景技術:
目前,我國基于中性點非有效接地方式的配電網具有供電可靠性高之優點,大都采用該種供配電方式。單相接地故障是該方式中常見的故障,人們為了確定發生故障的支路并及時對其進行處理,做出了不懈的努力,如中國實用新型專利cn202275132u于2012年6月13日公告的一種脈沖電流選線裝置。該裝置由與支路上的零序電流互感器二次側電連接的控制器,母線與地之間串接的接地變壓器和絕緣柵雙極晶體管,以及電壓互感器組成,其中,絕緣柵雙極晶體管的門極與控制器的輸出端電連接,電壓互感器的二次側與控制器的輸入端電連接;當發生單相接地故障時,控制器就可先由電壓互感器處獲得發生單相接地故障時的零序電壓,并因此而觸發絕緣柵雙極晶體管導通,使中性點及故障支路均流過較強的零序電流,從而確定出是何支路及其中的何相發生了接地故障。這種裝置雖能確定發生接地故障的支路和相,卻也存在著欠缺之處,首先,在選線的過程中,由于流過接地故障支路的故障信號本身較小、且特征不明顯,易受到接地故障點狀態的干擾,以及信號在傳輸過程中存在著的各種干擾因素,易使信號的特征量丟失,造成選線失效,影響了單相接地選線裝置對支路選線的準確率,給故障的解決及用戶的用電安全帶來了隱患;其次,針對接地變壓器的頻繁或長期運行,需留有較大的裕度,造成體積過大,增大了制造的成本。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題為克服現有技術中的欠缺之處,提供一種支路選線準確率高的接地故障選線裝置。
為解決本發明的技術問題,所采用的技術方案為,接地故障選線裝置包括母線端子與接地端子間串聯連接的開關和接地變壓器,以及與電壓信號端子、支路電流信號端子電連接的控制器,特別是:
所述母線端子與接地端子間還串聯連接有分相操作開關;
所述開關為三相聯動開關;
所述控制器的輸出端分別與分相操作開關和三相聯動開關的控制端電連接,用于當供配電網發生單相接地故障時,先由電壓信號端子的信號得出接地的故障相,再控制分相操作開關的故障相合閘后,測定支路電流信號端子的各支路電流sd11-n,接著,先控制三相聯動開關合閘,再控制分相操作開關的故障相分閘后,測定接地變壓器投入后支路電流信號端子的各支路電流sd21-n,隨后,先確定支路電流比值s1-n=sd21-n/sd11-n中具有最大值的支路為故障支路,再控制三相聯動開關分閘。
作為接地故障選線裝置的進一步改進:
優選地,控制器為比較器,或單片機,或數字信號處理器,或微型計算機。
優選地,三相聯動開關合閘后,與分相操作開關的故障相分閘的時間間隙≤2s。
優選地,分相操作開關的故障相分閘后,與三相聯動開關分閘的時間間隙≤2s。
相對于現有技術的有益效果是:
采用這樣的結構后,由于測定sd11-n時,電網系統為金屬接地狀態,其零序電壓為最大值;而測定sd21-n時,電網系統為阻抗接地狀態,其零序電壓大為減小,使得故障支路與正常支路的零序電流特征出現明顯的差異。因此,由支路電流比值s1-n=sd21-n/sd11-n即可明顯地將故障支路與正常支路分辨出來,且極具準確性。
此外,接地變壓器僅短暫的工作于測定sd21-n的時間段,不需留有較大的裕度,使其體積大為減小。
另外,使用電網系統中已配有的電壓傳感器和電流傳感器,直接由其輸出端子處獲取相應的信號,也既減少了裝置的制造成本,也降低了電網系統的運行損耗,還使其物盡其用。
附圖說明
圖1是本發明的一種基本電路結構原理圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的優選方式作進一步詳細的描述。
參見圖1,接地故障選線裝置的構成如下:
母線端子a-b-c與接地端子d間分別串聯連接有分相操作開關1和接地變支路;其中,接地變支路由開關和接地變壓器3串接組成,其中的開關為三相聯動開關2。
分相操作開關1和三相聯動開關2的控制端分別與控制器5的輸出端電連接,控制器5的輸入端分別與電壓信號端子4、支路電流信號端子6電連接;其中,控制器5為微型計算機(也可為比較器,或單片機,或數字信號處理器)。
使用時,只需將本裝置的母線端子a-b-c和接地端子d分別接入中性點不直接接地的供配電網系統中。
當供配電網發生單相接地故障時,控制器5先由電壓信號端子4的信號得出接地的故障相,再控制分相操作開關1的故障相合閘后,測定支路電流信號端子6的各支路電流sd11-n。接著,先控制三相聯動開關2合閘,再控制分相操作開關1的故障相分閘后,測定接地變壓器3投入后支路電流信號端子6的各支路電流sd21-n;其中,三相聯動開關2合閘后,與分相操作開關1的故障相分閘的時間間隙為1(可≤2)s。隨后,先確定支路zhl1-n電流比值s1-n=sd21-n/sd11-n中具有最大值的支路為故障支路,再控制三相聯動開關2分閘;其中,分相操作開關1的故障相分閘后,與三相聯動開關2分閘的時間間隙為1(可≤2)s。
顯然,本領域的技術人員可以對本發明的接地故障選線裝置進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣,倘若對本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內,則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。