本實用新型涉及一種基于中性點靈活接地方式的故障選線裝置，屬于配電網(wǎng)單相接地故障選線技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)單位通過深入分析了小電流接地系統(tǒng)配電網(wǎng)單相接地故障特征，圍繞電壓和電流工頻暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)、諧波、能量等特征信息，探索了多種故障選線方法，如零序電流法、零序功率方向法、首半波暫態(tài)電流法、能量選線法，以及信號注入法等，并相繼推出了幾代故障選線保護(hù)裝置。目前市場上商用小電流接地故障選線裝置多是以單片機(jī)為硬件核心，基于上述某一種選線原理進(jìn)行構(gòu)建的。但是這些產(chǎn)品普遍存在如下問題：第一，依賴于單一特征參數(shù)變化的故障選線方法，由于選線理論和技術(shù)實現(xiàn)上的局限使得選線裝置的靈敏度和準(zhǔn)確性都不高，無法滿足配電網(wǎng)故障高準(zhǔn)確率檢測要求；第二，現(xiàn)有通過投切選線電阻進(jìn)行選線的裝置一般采用普通開關(guān)設(shè)備來投切選線電阻，普遍存在開關(guān)切除電阻時電弧重燃，不易快速切斷的缺點；第三，現(xiàn)有的技術(shù)和產(chǎn)品功能單一，大多都是針對金屬性接地故障時故障選線，雖然針對這一技術(shù)狀態(tài)取得了較理想的成果，但在弧光接地等高阻接地故障情況下則顯得力不從心，選線正確率普遍較低。這是因為在高阻故障情形時，以往用于金屬性接地故障的傳統(tǒng)判據(jù)的診斷能力大幅下降。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的為了克服傳統(tǒng)故障選線裝置選線正確率低的缺點，提供一種基于中性點靈活接地方式的故障選線裝置。

為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種基于中性點靈活接地方式的故障選線裝置，是由具備數(shù)據(jù)采集功能的采集模塊通過通訊電纜依次連接具備信號輸入、故障選線、數(shù)據(jù)分析、信號輸出功能的主控制器和具備迅速改變選線電阻阻值大小功能的中性點靈活接地電阻柜，主控制器信號輸出至顯控終端。

所述采集模塊是由具備測量線路電流功能的的電流互感器(CT)和具備測量線路電壓功能的電壓互感器(PT)組成，安裝在輸電線路上。

所述主控制器由數(shù)據(jù)線依次連接的具備信號采集功能的信號輸入單元、具備故障 選線功能的故障選線單元、具備分析數(shù)據(jù)功能的中央控制單元和分析結(jié)果輸出的信號輸出單元組成。

所述中性點靈活接地電阻柜由電力電纜并聯(lián)連接的具備改變故障點特征功能的多個選線電阻和快速投切選線電阻功能的多個氣體快速開關(guān)組成。

所述中性點靈活接地電阻柜包括由信號線、控制電纜依次連接的具備信號處理能力的顯控中心、實時顯示故障選線結(jié)果的電子顯示屏、輸出故障告警信號的端口和輸出斷路器分合閘控制指令功能的端口。

本實用新型的有益效果：

配電線路發(fā)生故障時，通過靈活投切不同阻值選線電阻可大幅提高中、小過渡電阻情形時下故障選線的準(zhǔn)確率，結(jié)合多個故障選線計算單元協(xié)同工作，多判據(jù)并行處理，金屬性接地故障選線準(zhǔn)確率可達(dá)100％；使用快速氣體開關(guān)進(jìn)行配電網(wǎng)中性點選線電阻的快速投切，該開關(guān)可以在很低的欠壓比下穩(wěn)定觸發(fā)，性能穩(wěn)定可靠；開關(guān)電弧易于熄滅，不存在息弧難的問題，且控制時間精度可達(dá)微秒量級，可以實現(xiàn)快速選線，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的高阻故障選線準(zhǔn)確率。

附圖說明

圖1為本實用新型故障選線裝置的組成及工作原理圖；

圖2為主控制器的組成及工作原理圖；

圖3為中性點靈活接地電阻柜的組成和工作原理圖；

圖4為顯控終端的組成和工作原理圖。

具體實施方式

下述實施例僅對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對本實用新型的任何限制。

如圖1所示，故障選線裝置是由具備數(shù)據(jù)采集功能的采集模塊101通過通訊電纜依次連接具備信號輸入、故障選線、數(shù)據(jù)分析、信號輸出功能的主控制器102和具備迅速改變選線電阻阻值大小功能的中性點靈活接地電阻柜103，主控制器信號輸出至顯控終端104。

采集模塊101是由具備測量線路電流功能的的電流互感器(CT)和具備測量線路電壓功能的電壓互感器(PT)組成，其安裝在輸電線路上。

如圖2所示，主控制器102包括由數(shù)據(jù)線依次連接的具備信號采集功能的信號輸入單元201、具備故障選線功能的故障選線單元202、具備分析數(shù)據(jù)功能的中央控制單元203和分析結(jié)果輸出的信號輸出單元204組成。

如圖3所示，中性點靈活接地電阻柜103包括由電力電纜并聯(lián)連接的具備改變故障點 特征功能的選線電阻301～304和快速投切選線電阻功能的氣體快速開關(guān)305～308組成。

如圖4所示，顯控終端104包括由信號線、控制電纜依次連接的具備信號處理能力的顯控中心401、實時顯示故障選線結(jié)果的電子顯示屏402、輸出故障告警信號的端口403和輸出斷路器分合閘控制指令功能的端口404組成。

上述選線裝置的工作原理及流程為：

(1)配電網(wǎng)正常運(yùn)行時，配網(wǎng)中性點經(jīng)過消弧線圈接地，選線裝置在線實時監(jiān)測母線PT輸出信號；

(2)當(dāng)數(shù)據(jù)采集模塊101檢測到母線PT開口三角輸出零序電壓超過整定值時，初步判定線路發(fā)生單相接地故障，主控制器開始采集各出線的CT電流數(shù)據(jù)；

(3)主控制器102控制中性點靈活接地電阻柜103內(nèi)的氣體開關(guān)305快速觸發(fā)導(dǎo)通，將選線電阻301并入配網(wǎng)中性點，同時持續(xù)監(jiān)測CT數(shù)據(jù)中的故障特征信息；

(4)通過開關(guān)306～308投切電阻302～304，改變中性點并聯(lián)選線電阻的阻值，同時觀察并提取故障線路的故障特征信息；

(5)若判定故障類型為金屬性接地，主控制器102啟動金屬性接地故障選線算法；若判定為高阻接地故障，主控制器102啟動針對高阻接地故障的算法進(jìn)行故障選線；

(6)上述步驟得到的初步選線結(jié)果由主控制器中央控制單元203最終匯總，并通過數(shù)學(xué)模型決策出最終選線結(jié)果；

(7)完成選線后，主控制器102控制等離子體噴射觸發(fā)開關(guān)305～308迅速關(guān)斷切除配電網(wǎng)中性點并聯(lián)的選線電阻301～304；

(8)顯控終端104顯示故障選線結(jié)果并輸出告警指示信號。