專利名稱：選擇性高壓漏電保護方法
技術領域：
本發明所屬技術領域為電力系統中的地面變電所高壓漏電保護方法，適合配出線路為3～6千伏電壓等級的地面變電所采用。
地面變電所配出線路較多，常出現配出線路單相漏電或接地故障，因此需要采用選擇性漏電保護裝置指示出漏電或接地故障電路，以便迅速排除故障。現有的高壓漏電保護裝置均采用零序方向原理，應用與邏輯相位比較電路實現方向性漏電保護，例如中國專利“高壓方向性漏電保護裝置”，專利號86203922。這種漏電保護方法的缺點是電路復雜，成本高，容易出故障。
本發明提出了一種利用功率幅值比較的選擇性高壓漏電保護方法。
本方法的設計思想是零序電壓檢測電路的輸出經穩壓、移相后輸入到n個零序電壓耦合變壓器中，再將匝數為2×100～2×300匝的n個零序電流互感器二次線圈分別與n個零序電壓耦合變壓器的次級串聯，構成n個電壓疊加電路，由于故障支路的零序電流互感線圈輸出的電壓與移相后的零序電壓的相位相同，因此疊加后電壓幅值增大，而非故障支路的情況正好相反，疊加后電壓幅值減小。因此對n個電壓疊加電路的輸出進行整流、濾波和功率幅值比較，從而可根據功率幅值大小的比較結果判斷和顯示出故障線路。
功率幅值比較可采用由運算放大器連成的電壓跟隨器，電路連接關系如圖2所示各支路的電壓疊加電路的輸出端接硅橋DⅠ1～DⅠn的輸入端，硅橋DⅠ1～DⅠn的直流端負極接地、正極接運算放大器A1～An的同相端，電容CⅢ1～CⅢn一端接硅橋DⅠ1～DⅠn的直流端正極、另一端接地，各支路的運算放大器A1～An的輸出端串接一個發光二極管D1～Dn后并聯到一起、經負載電阻R′L接地，并且運算放大器A1～An的輸出端與其反相端連接。由于故障線路的直流電壓信號最大，所以故障線路的運算放大器的輸出最大，這個最大的幅值通過各反饋回路又加到各運算放大器的反相端，并且這個電壓幅值大于各非故障線路運算放大器的同相端輸入的電壓幅值，所以非故障線路的運算放大器A的輸出為負，只有故障線路的運算放大器輸出為正，其輸出端所接的發光二極管導通發光，從而指示出故障線路。
本發明提出的功率幅值比較選擇性漏電保護方法的特點是電路簡單，性能可靠，抗干擾能力強，能檢測多條、甚至幾十條以上的配出線路。
圖1為選擇性高壓漏電保護裝置的方框2為選擇性高壓漏電保護裝置的電路圖下面結合附圖對本發明做進一步的描述。
1.直流電流由三相五柱式電壓互感器YH二次繞組提供100V交流電源，經橋整流D21和DF1、電容濾波C21和CF1和穩壓管穩壓W2和WF后輸出±18V直流電壓，供給功率幅值比較電路。
2.電壓回路由三相五柱式零序電壓互感器YH的三角開口繞組提供零序電壓，當母線上任一配出線路發生漏電或接地故障時，在開口三角處有零序電壓輸出，使電壓繼電器YJ的線圈通電，YJ1常開接點閉合，經RⅠ1分流降壓，在隔離變壓器GB二次得到一個比較低的電壓，由WⅠ1和WⅠ2穩壓在3伏左右，再經CⅠ1和CⅠ2移相后(移相角度為60～70°)輸入各支路的零序電耦合變壓器B1～Bn。
3.零序電流回路零序電流互感器LH1～LHn檢測各配出線路的零序電流，由于將零序電流互感器的二次線圈匝數從一般的1×50匝增加到2×300匝，從而使零序電流互感線圈LH1～LHn輸出的電壓值增大。
4.電壓疊加電路電壓疊加電路由零序電流互感二次線圈LH1～LHn與零序電壓耦合變壓器B1～Bn的次級串聯構成，然后輸入到硅橋DⅠ1～DⅠn的交流輸入端。
5.功率幅值比較回路電壓疊加電路輸出的電壓經硅橋DⅠ1～DⅠn整流、電容CⅢ1～CⅢn濾波后輸入到運算放大器A1～An的同相端，運算放大器A1～An的輸出端串接發光二極管D1～Dn后并聯到一起，并且把運算放大器A1～An的輸出端反饋到其反相端，使運算放大器A1～An連接成電壓跟隨器。A1～An的工作電源為雙電源，目的是為了當出現漏電或接地故障時，非故障線路對應的運算放大器反偏顯負值，只有漏電線路對應的運算放大器輸出正值，使發光二極管發光報警。
圖2中B為運算放大器A1～An的工作電源變壓器，它的一次端通過常開接點YT2與YH的100V相接，當母線上任一配出線路發生接地漏電時，繼電器YJ線圈通電，YJ1和YJ2常開接點同時閉合，YJ1接通電壓回路，YJ2接通A1～A2的工作電源，裝置開始工作，當接地解除后，裝置停止工作，這時按下恢復按鈕HA1～HA12后，整個裝置處于待命狀態。裝置中的發光二極管D1～Dn具有保持發光顯示的功能，因為疊加后的電壓信號通過整流后將給濾波電容CⅢ充電，并且由于運算放大器接成了電壓跟隨器，輸入電阻很大，高達幾MΩ到幾十MΩ，放電電流極小，所以能夠保持顯示發光，必須按下恢復按鈕放掉電容CⅢ兩端的電壓，才能使發光二極管停止發光。電阻R和按鈕SA構成了試驗回路。
權利要求
1.一種包括由零序電壓檢測、穩壓、移相組成的零序電壓回路和直流電源電路的選擇性高壓漏電保護方法，其特征在于(1)采用了二次匝數為2×100～2×300匝的零序電流互感線圈LH1～LHn。(2)采用了由零序電流互感器二次線圈LH1～LHn與零序電壓耦合變壓器B1～Bn的次級串聯構成的n個電壓疊加電路；(3)電壓疊加電路的輸出經整流濾波后，進行功率幅值比較。
2.一種如權利要求1所述的選擇性高壓漏電保護方法，其特征在于采用由運算放大器接成的電壓跟隨器進行功率幅值比較，電路的連接關系是各支路的電壓疊加電路的輸出端接硅橋DⅠ1～DⅠn的輸入端，硅橋DⅠ1～DⅠn的直流端負極接地、正極接運算放大器A1～An的同相端，電容CⅢ1～CⅢn一端接硅橋DⅠ1～DⅠn的直流端正極、另一端接地，各運算放大器A1～An的輸出端串接一個發光二極管D1～Dn后并聯到一起，經負載電阻R′L接地，并且運算放大器A1～An的輸出端與其反相端連接。
全文摘要
一種利用功率幅值比較的選擇性高壓漏電保護方法，本方法采用了由零序電壓回路、零序電流互感線圈、電壓疊加電路和功率幅值比較電路以及直流電源電路組成的選擇性高壓漏電保護裝置，其特點是電線簡單、性能可靠、抗干擾能力強，可以檢測幾十條甚至更多的配出線路。
文檔編號H02H7/26GK1042277SQ88107149
公開日1990年5月16日 申請日期1988年10月28日 優先權日1988年10月28日
發明者劉天濱, 黃厚振 申請人:劉天濱