[发明专利]将故障电流对应于三相系统的三条相线中的一条的方法有效

专利信息
申请号: 200810130590.4 申请日: 2008-07-14
公开(公告)号: CN101345408A 公开(公告)日: 2009-01-14
发明(设计)人: 让-玛丽·马特尔;米卡埃尔·斯瓦沃拉;塞尔焦·翁加西亚 申请(专利权)人: 西门子公司
主分类号: H02H3/347 分类号: H02H3/347;G01R31/08
代理公司: 北京康信知识产权代理有限责任公司 代理人: 章社杲;吴贵明
地址: 德国*** 国省代码: 德国;DE
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摘要:
搜索关键词: 故障 电流 对应 三相 系统 三条相线 中的 一条 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种将故障电流归属于三相系统的三条相线中的 一条相线的方法。

背景技术

已知通过总和电流互感器来检测故障电流,其中(所有)供电 线路和输电线路在一级侧这样连接,即流向负载系统的电流产生磁 场,供电线路向该负载系统输送电流,该磁场将准确地通过在输电 线路上流动的电流产生的磁场来补偿。如果存在故障电流,则在输 电线路上流通的电流要小于流向负载系统的电流,从而两个磁场不 再互相完全地进行补偿。剩余的磁场在总和电流互感器的二次侧上 产生不为零的电压。在二次侧上的电压是一种用于故障电流的衡量 标准。在常用的故障电流保护开关中,这种电压被输送到微控制器, 在该微控制器中模数转换器将这种电压转换成数字信号,在那里该 数字信号通过评估逻辑电路来处理。通常,微控制器设置成当电压 超出预定的阈值时将输出一个触发信号,并且通过该触发信号激活 断流器,该断流器在出现故障电流时切断电流。这种故障电流保护 开关不仅用于常用的双线路系统,也可以用于具有三条相线和地线 的三相系统。

为此,在DE 198 26 410 A1中描述了一种方法和一种装置,用 于监测绝缘电流和故障电流,其中一旦一个或多个电流分量超出预 定的反应值,该装置则起到切断负载的作用,所述电流分量由总和 电流互感器的二次侧的差动电流中提取。同时,在一个实施例中借 助于比较器和计时器测定在差动电流的交流成分和网路交变电压 之间的相位,从而仅从中计算出差动电流的有效电流部分。DE 198 26 410 A1中的设计方案主要涉及到一种仅具有一个相导体的交流 电网络。在用于一个三相电网的进一步的设计方案中,测定用于所 有三个电网相位的全部有效电流部分或者生成三个电网相位的根 据数值的较大的有效电流部分作为用于触发的标准。

在三相系统的情况下,这也可是感兴趣的,其中在三条相线的 该情况中出现造成故障电流的故障。为此,在JP 06070 44 8中提出 了一种方法,该方法可以实现这样的用于三相系统的导线和地面之 间的短路的对应关系。这种方法使用到一种系统,该系统将分析在 电网相位的正弦形状的电压曲线和在回线的电压曲线中的显著的 不规则性,如它们是在短路的情况下取得的。在这种系统中并没有 使用总和电流互感器。此外,通过这种系统不能检测出故障,该故 障由远低于短路电流强度的故障电流造成。

发明内容

本发明的目的在于提出一种方法,通过该方法,通过总和电流 互感器测定的故障电流可以唯一地对应于三条相线中的一条相线 (当该故障电流以其中一条相线中的故障为基础时)。

该目的通过具有根据权利要求1的特征的方法来实现。

由此,根据本发明的方法包括以下步骤:

a)通过总和电流互感器测定故障电流,在总和电流互感器 中,供电线路和输电线路在一次侧上这样连接,即在出现故障 电流时,在二次侧上产生一个不为零的电压,

b)测定一方面在三条相线(必要时分别的)中预定的电压值 的通过与另一方面在总和电流互感器的二次侧上预定的电压 值的通过之间的时间间隔,

c)将相位角对应于所测定的时间间隔,

d)当满足以下条件时,将所述故障电流对应于一相线:

或者:

标准1,即已被对应的相位角以预定的精度与该相线中的电压 的相位角相一致,其中预定的精度在±2°和±20°之间(优选 ±10°),

或者:

标准2,即已被对应的相位角以预定的精度与该相线中的减少 90°的电压的相位角相一致,其中预定的精度在±0.5°和±5°之间 (优选±2°)。

在相线中电压过零点以及同样在总和电流互感器的二次侧上 的电压时的电压过零点优选用于测定时间间隔。

时间间隔可以分别成对地测定。因为相位呈120°隔开,所以满 足故障电流相对于相位的定向:如果时间间隔在一个相位和故障电 流之间被测定一次,则自动地获得其他的时间间隔。

为了挑出导致故障电流的故障,操作人员应识别出该方法的结 果。相应地,优选在显示装置上显示在步骤d)中哪条相线被对应。 也可以显示出,该相线是否基于标准1或者基于标准2被对应的。

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