一種工礦低壓電網(wǎng)單相接地漏電選線裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電網(wǎng)故障選線裝置，具體地說是一種工礦低壓電網(wǎng)單相接地漏電選線裝置，尤其涉及中性點非有效接地系統(tǒng)的工礦低壓電網(wǎng)單相接地漏電選線保護裝置，屬于電力系統(tǒng)單相接地故障檢測和繼電保護、電氣安全技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國的工礦380?1140V低壓電網(wǎng)以及3.3kV?35kV中壓電網(wǎng)廣泛采用中性點不直接接地系統(tǒng)，大致分為:中性點不接地系統(tǒng)，中性點經(jīng)零序電抗器或消弧線圈接地系統(tǒng)，中性點經(jīng)電阻器接地系統(tǒng)三種不同的接地方式，中性點經(jīng)零序電抗器或消弧線圈接地系統(tǒng)，稱為諧振接地系統(tǒng)。關(guān)于中低壓電網(wǎng)中性點接地方式和諧振接地系統(tǒng)的有關(guān)介紹，可參閱《電力系統(tǒng)諧振接地》(要煥年、曹梅月著)一書中的第一章“電力系統(tǒng)中性點接地方式”和第二章“諧振接地原理”的內(nèi)容。
[0003]中性點不直接接地系統(tǒng)的工礦中低壓電網(wǎng)中發(fā)生最多的橫向電氣故障是單相接地漏電故障，而且是引發(fā)人身觸電傷亡、相間短路、電火災和引燃瓦斯、煤塵、粉塵爆炸的主要因素。
[0004]我國工礦低壓電網(wǎng)的漏電保護在80年代前期基本都采用無選擇性的總檢漏繼電器，雖然比較靈敏、可靠，但是低壓電網(wǎng)一旦發(fā)生漏電故障就會引起全電網(wǎng)停電、整個采區(qū)停產(chǎn)。1986年，有選擇性的低壓漏電保護項目列為國家“七五”科技攻關(guān)任務;經(jīng)過幾年的艱苦科技攻關(guān)，90年代初期，我國研制出幾種具有選擇性的低壓選漏保護裝置，使選擇性漏電保護的技術(shù)取得了進步，在工礦低壓電網(wǎng)安全方面發(fā)揮了重要作用。
[0005]近幾年來，隨著工礦企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)能力的不斷擴展，工礦低壓電網(wǎng)的容量也日益增大，特別是煤田井下開采的不斷拓展，井下變電所、電力負荷也不斷增加，工礦地面和井下低壓電網(wǎng)大都采用多級放射式供電的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，并且都是電纜線路，對地分布電容較大，甚至有些對地電容已經(jīng)超過1.0yF，發(fā)生單相接地漏電故障時，電容性電流特別大，為了減少和避免人身觸電傷亡和預防瓦斯煤塵、粉塵爆炸，一是要保證選漏保護動作的準確性和速動性，同時必須恢復原有零序電抗器(LuO補償功能。采用零序電抗器補償、減少單相接地漏電的電容性電流，從而使工礦低壓電網(wǎng)如同6kV?35kV中壓電網(wǎng)的諧振接地系統(tǒng)一樣，而其單相接地漏電選線保護的實現(xiàn)卻比中壓諧振接地系統(tǒng)的單相接地選線復雜、困難的多，不易實現(xiàn)，像中壓諧振接地系統(tǒng)中采用的零序?qū)Ъ{法、殘留增量法、信號注入法、暫態(tài)分量法、五次諧波法等，在工礦低壓電網(wǎng)的選漏保護中都無法采用。
[0006]到目前為止，我國工礦低壓電網(wǎng)使用的各種類型的單相接地漏電選線保護裝置的“選漏原理”基本上都是采用零序功率方向原理或零序電流絕對值比較方法構(gòu)成的，由于采用原理的落后、陳舊，所以選漏保護的準確性、可靠性比較差，保護動作時間也無法滿足低壓電網(wǎng)多級選漏保護的要求，而且必須廢除總檢漏繼電器(如TY-82型)中的零序電抗器補償功能為前提，這也不符合JB6314-92標準中的4.2.1條和5.15條的規(guī)定。
[0007]因此，研發(fā)一種不僅選漏準確、動作時間快，而且又能適應帶有零序電抗器補償?shù)牡蛪憾嗉夒娋W(wǎng)的新型單相接地漏電選線保護裝置，一直是生產(chǎn)現(xiàn)場亟待解決的技術(shù)難題?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0008]針對上述不足，本實用新型提供了一種工礦低壓電網(wǎng)單相接地漏電選線裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準確地判別出單相接地漏電故障支路，并分別通用于帶有零序電抗器補償?shù)牡蛪弘娋W(wǎng)，無論零序電抗器是處于欠補償還是過補償狀態(tài)。
[0009]本實用新型解決其技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:一種工礦低壓電網(wǎng)單相接地漏電選線裝置，包括單相漏電選線模塊和外圍電路，其特征是，所述單相漏電選線模塊包括零序基波倍頻相位判別裝置、零序電壓信號uo處理電路、故障判斷啟動電壓信號uQq處理電路、三相電網(wǎng)絕緣水平監(jiān)視信號Ujy處理電路和若干條零序電流信號1處理電路;所述零序基波倍頻相位判別裝置包括由復雜可編程邏輯器件CPLD構(gòu)成的內(nèi)含零序基波倍頻相位判別電路的集成電路ASIC;所述零序電壓信號uo處理電路、故障判斷啟動電壓信號uQq處理電路、三相電網(wǎng)絕緣水平監(jiān)視信號Ujy處理電路和零序電流信號1處理電路的輸入端分別與外圍電路相連，輸出端分別與集成電路ASIC的輸入端相連，用以將從三相電網(wǎng)中同一段母線上獲取的零序電壓信號uo、故障判斷啟動電壓信號uQq、三相電網(wǎng)絕緣水平監(jiān)視信號Ujy和零序電流信號1發(fā)送給集成電路ASIC進行識別單相漏電故障支路;所述集成電路ASIC的輸出端分別與LED指示故障支路、音響報警電路和保護輸出跳閘繼電器的控制端相連。
[0010]優(yōu)選地，最簡單、最初級的硬邏輯集成電路ASIC包括基波零序電壓信號倍頻電路和若干個零序電流信號倍頻及相位判別電路，基波零序電壓信號倍頻電路包括3個兩輸入與門和1個非門；每一個零序電流信號倍頻及相位判別電路包括3個兩輸入與門、2個與非門、1個J-K觸發(fā)器、1個脈寬比較器、1個四輸入與非門和1個R-S鎖存器。
[0011]優(yōu)選地，所述零序電壓信號uo處理電路包括穩(wěn)壓二極管DW1、穩(wěn)壓二極管DW2、第一U0處理電路和第二U0處理電路;所述第一U0處理電路包括低通濾波電路、鑒幅電路、光電隔離電路和整形電路，所述第二 U0處理電路包括低通濾波電路、移相電路、鑒幅電路、光電隔離電路和整形電路。
[0012]優(yōu)選地，所述故障判斷啟動電壓信號UQq處理電路包括低通濾波電路、鑒幅電路、光電隔離電路和整形電路。
[0013]優(yōu)選地，所述三相電網(wǎng)絕緣水平監(jiān)視信號Ujy處理電路包括光電隔離電路和整形電路。
[0014]優(yōu)選地，所述零序電流信號1處理電路包括第一 1處理電路和第二 1處理電路，所述第一 1處理電路包括低通濾波電路、鑒幅電路、光電隔離電路和整形電路，所述第二 1處理電路包括低通濾波電路、阻容移相電路、鑒幅電路、光電隔離電路和整形電路。
[0015]優(yōu)選地，所述外圍電路包括零序電壓信號uo獲取電路、故障判斷啟動電壓信號UOq獲取電路、三相電網(wǎng)絕緣水平監(jiān)視信號Ujy獲取電路和若干條零序電流信號1獲取電路；
[0016]所述零序電壓信號UQ獲取電路包括變壓器TQ和降壓變壓器TC2，用以將從三相電網(wǎng)母線上取出的零序電壓信號U0發(fā)送給單相漏電選線模塊；
[0017]所述故障判斷啟動電壓信號UQq獲取電路包括變壓器TQ，用以將從三相電網(wǎng)母線上取出的故障判斷啟動電壓信號uQq發(fā)送給單相漏電選線模塊；
[0018]所述三相電網(wǎng)絕緣水平監(jiān)視信號Ujy獲取電路包括變壓器TQ、隔直電容CQ1、電阻Ro、濾波電容CQ2和三相電網(wǎng)絕緣監(jiān)視裝置，用以從該三相電網(wǎng)同一段母線上取出的反映三相電網(wǎng)絕緣水平大小的1^信號發(fā)送給單相漏電選線模塊；
[0019]所述零序電流信號iQ獲取電路包括零序電流互感器，用以將從該三相電網(wǎng)同一段母線各饋出線路上的取出零序電流信號1發(fā)送給單相漏電選線模塊；
[0020]所述的零序電壓信號uo獲取電路和若干條零序電流信號1獲取電路設(shè)置在三相電網(wǎng)中同一段母線上。
[0021 ]本實用新型的有益效果是:
[0022]1、本實用新型直接將基波零序電流和基波零序電壓信號進行“倍頻”處理后，應用“倍頻”后的信號作為單相接地漏電故障的選擇判斷，在國內(nèi)外屬于首次，通過集成電路ASIC實現(xiàn)零序基波倍頻相位判別，使單相接地漏電故障的選出時間縮短為< 10ms，大大小于JB6314-92