[实用新型]中性点经消弧线圈接地系统配电线路故障选线装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统故障检测技术领域，尤其涉及中性点经消弧线圈接地系统配电线路故障选线装置。

背景技术

中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时，由于消弧线圈的存在，不能形成有效短路回路，因此短路电流小，只有数值不大的电容电流。

尽管没有形成有效短路回路，故障接地电流也不大，但是，这种情况不能长期存在。一方面非故障相电压会升高，对线路绝缘造成威胁；另一方面接地点的电弧电流会烧坏线路，造成线路永久损坏。所以，我国电力运行规程规定：中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障持续时间不得超过2小时，故障线路必须在2小时内从电网退出。因此，就提出了哪一条线路是接地线路的问题——即故障线路选择问题。

围绕该问题，国内外进行了大量的研究，也研制出了许多装置，譬如工频零序电流幅值、相位选线法。但工频零序电流数值小，难以和正常运行时的不平衡零序电流相区别，所以现场应用中，无法正确选择出故障线。现场应用表明：迄今为止没有一种装置能从根本上解决中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障线路选择问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是改变使用工频电气量故障选线不准的现状，提出一种有望从根本上解决中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障线路选择问题的装置。本实用新型采用故障后产生的暂态行波电流来选择故障线路。单相接地故障发生时，故障线路的暂态初始行波电流幅值最大，极性与非故障线路相反。因为行波仅与其传播路径上的设备有关，而且初始电流行波是先到达测量点，再到达中性点，所以线路上测量到初始电流行波与中性点接地方式无关：因此利用行波的故障选线装置可以从根本上解决中性点经消弧线圈接地系统故障线选择问题。

本实用新型提供了一种中性点经消弧线圈接地系统配电线路故障选线装置，包括：变换器，与零序电流互感器连接，将来自所述零序电流互感器的大电流变换成第一模拟电压信号，并将所述第一模拟电压信号输出给数据采集；与电压互感器相连，将来自所述电压互感器的高电压变换成第二模拟电压信号，并将所述第二模拟电压信号输出给所述数据采集器，所述第一模拟电压信号和所述第二模拟电压信号的电压值均小于或等于预定阈值；所述数据采集器，用于将来自所述变换器的所述第一模拟电压信号和所述第二模拟电压信号分别转换成所述第一数字电压信号和所述第二数字电压信号，并存储在数据存储器中，在故障发生后输出给中央处理器；所述中央处理器，用于处理来自所述数据采集器的数据，执行故障线路判断，并将判断结果输出给结果输出接口，由所述结果输出接口输出；所述结果输出接口，用于将来自所述中央处理器的所述判断结果输出，通过液晶屏幕显示出来，并通过通讯口将结果上传给控制系统。

优选地，所述预定阈值为5伏。

优选地，所述中央处理器采用小波变换分析行波信号，提取行波信号幅值特征和极性，并将行波幅值最大，极性与其他线路相反的线路选择为故障线路。

优选地，所述中央处理器结合电压信号判断系统是否发生了故障，如果发生了故障，将结果输出给结果输出接口板。

优选地，所述数据采集器包括接地故障硬件启动单元和数据采集单元。所述接地故障硬件启动单元用于比较输入电流和门槛值，如果所述输入电流中的预定频率的分量达到所述门槛值，则输出低电平，判断系统中发生了接地。

优选地，所述数据采集单元包括：多路转换开关、高速数模转换器和数据存储器。

优选地，所述中央处理器对来自所述数据采集器的暂态电流进行滤波处理和小波转换处理，判断故障线路，并将结果输出给所述结果输出接口。并通过通讯口将故障记录上传远方控制系统。

优选地，进一步包括电源，用于为所述变换器、所述数据采集器、所述中央处理器、所述结果输出接口供电。

优选地，所述数据采集器循环不断地采集数据，所述接地故障硬件启动单元启动后，从循环存储器中读取每回线路上的零序电流行波数据128个采样点。

本实用新型还提供了一种中性点经消弧线圈接地系统配电线路故障选线装置，包括：

变换器板，它与零序电流互感器的二次侧相联，将来自于零序电流互感器的大电流变换成5伏的电压信号，并将该电压信号输出给数据采集板。

数据采集板：它把来自变换器板的模拟电压信号转换成数字信号，并存储在数据存储器中，故障发生后输出给中央处理器板；所提数据采集板采集电流行波。

中央处理器板：它处理来自数据采集板的数据，执行故障线路判断，并将判断结果输出给结果输出接口板输出；所提中央处理器板采用小波变换分析行波信号，提取行波信号幅值特征和极性，并将行波幅值最大，极性与其他线路相反的线路选择为故障线路。