[实用新型]自适应控流型故障选线装置

说明书

一、技术领域：

本实用新型涉及一种配电网系统的自适应控流型故障选线装置。

二、背景技术：

国内解决中性点非有效接地系统单相接地选线问题的方法大体可分为两大类：1)利用单相接地后与故障电流相关的某些特性来进行选线。2)通过人为干预产生一信号注入系统，借助这一信号进行故障选线，又可称为注入法。由于中性点非有效系统单相接地时故障电流太小，其较弱的稳态特性易受干扰；而较大的暂态特性受到系统参数的影响和约束，在选线方面具有一定的局限性。为了弥补第一类选线方法的不足而出现了第二类选线方法即注入法。由完全依赖故障电流自身信息到人为注入信号以用来选线，这是解决中性点非有效接地系统单相接地选线问题思想上的转变，但由于当前的各种注入法所注入信号的强度以及特征的局限性，使得当接地电阻较大时或对于电力污染较严重的负荷所注入信号的检测非常困难。所以，虽然根据上述众多原理制造出来的选线设备广泛应用于国内配电网系统，对系统污染不太严重或接地电阻较小情况下的接地选线有着较高的选线准确性，但对系统污染较重或接地电阻较大情况下的选线问题一直没有很好解决，尤其对煤矿、油田等系统污染较严重的负荷，拉路法一直作为一种最重要的选线手段。

通过上述分析可知，对于多年来一直困扰我国电力系统配电网的中性点非有效接地系统故障选线问题，虽然先后提出了众多选线方法，但至今仍没有得到很好解决。鉴于国民经济的迅速发展，用户对供电质量的要求日益提高，因此非常有必要寻求一种更为有效的接地故障选线方案。

三、发明内容：

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种使选线准确度大大提高的自适应控流型故障选线装置。

其技术方案是：主要由可控短路器、短路脉冲检测器和简化配电网模型三部份组成，所述的可控短路器连接在简化配电网模型的系统中性点与地之间，在其两端电压过零附近使中性点与地之间瞬时短路，以产生一短路脉冲电流，该短路脉冲电流绝大部分流经接地线路接地相后于接地点入地；所述的短路脉冲检测器通过对各出线该短路脉冲电流的检测与区分以实现接地线路的判定。所述的可控短路器的主电路主要由缓冲电路、过流避雷针和电压输出端并联组成，电压输出端输出20V和8V电压给控制板。所述的短路脉冲检测器主要由电流钳、电压探头和数据采集板共同构成，电流钳和电压探头分别测量简化配电网模型的电流和电压，且分别连接数据采集板。

上述的数据采集板采用National Instruments制造的NIDAQ pad-6015系列采集板。

本实用新型的与以往选线方案相比的有益效果是：1)短路脉冲电流幅值可控，这既能使短路脉冲电流在不同接地电阻或受干扰的情况下都能保持足够大的强度以被检测到，同时又使其不至于大到影响系统的正常运行；2)短路脉冲电流特征可控，这使得短路脉冲电流有别于其它干扰信号而使选线准确度大大提高；3)短路脉冲电流产生时间可控，这使得短路脉冲电流的出现具有预见性，容易被短路脉冲检测器扑捉。

四、附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图；

附图2是本实用新型的可控短路器的主电路图。

五、具体实施方式：

结合附图1和2，对本实用新型作进一步的描述：

其技术方案是：主要由可控短路器、短路脉冲检测器和简化配电网模型三部份组成，所述的可控短路器连接在简化配电网模型的系统中性点与地之间，在其两端电压过零附近使中性点与地之间瞬时短路，以产生一短路脉冲电流，该短路脉冲电流绝大部分流经接地线路接地相后于接地点入地；所述的短路脉冲检测器通过对各出线该短路脉冲电流的检测与区分以实现接地线路的判定。

其中，上述的可控短路器的主电路主要由缓冲电路、过流避雷针和电压输出端并联组成，具体电路原理图参照附图2，电压输出端输出20V和8V电压给控制板。

上述的短路脉冲检测器主要由电流钳、电压探头和数据采集板共同构成，电流钳和电压探头分别测量简化配电网模型的电流和电压，且分别连接数据采集板。

上述的数据采集板采用National Instruments制造的NIDAQ pad-6015系列采集板。

其工作原理是：当系统发生单相接地后，可控短路器控制中性点与地之间瞬时短路，以产生大的短路脉冲电流用于故障线路的检测。一方面可将中性点非有效接地系统单相接地后中性点电压降至可控硅的正常工作电压；另一方面，它还相当于一阻抗用来限制可控硅导通时所产生短路脉冲电流的幅值，减小中性点电压因可控硅导通而产生的畸变。由于可以控制可控硅不是每个电压基波周波都导通，所以该变压器的容量可以做的比较小。当可控硅两端电压极性由正到负过零附近时，通过控制其触发角使其瞬时导通，造成中性点与地之间瞬时短路，系统中的电压电流因此发生畸变，从而产生短路脉冲电流用来进行故障线路的判定。