[发明专利]利用单个传感器定向检测接地故障

权利要求书

1.一种在多相电力系统(1)中用于定向检测接地故障(10)的设备(20)，包括：

-用于接收表示电力系统(1)的线路(4)的零序电流(I₀)的信号的装置(22)，

-处理表示零序电流(I₀)的信号的处理装置(26)，包括用于确定在预定义的时间段(T_acq)内该信号的过零点的第一数目(N)的装置(32)和用于将过零点的第一数目(N)与第一阈值(Z)相比较的装置(34)，

-用于根据在电力系统(1)中接地故障的出现的检测信号(D)激活所述处理装置(26)的装置(28)，

-用于解译该信号的处理的结果以确定该故障是否在该设备(20)的线路侧的装置(36)。

2.根据权利要求1所述的用于定向检测的设备(20)，其中所述用于接收表示零序电流(I₀)的信号的装置(22)包括采样装置(24)，以大于电力系统(1)的频率的400倍的频率采样。

3.根据权利要求1或2的一个所述的用于定向检测的设备(20)，还包括用于检测电力系统(1)中的接地故障(10)的出现的装置(28)，连接到所述用于激活信号处理装置(26)的装置，所述用于检测的装置(28)包括将表示零序电流(I₀)的信号与检测阈值(S_d)进行比较的比较器。

4.根据权利要求1到3中的一个所述的用于定向检测的设备(20)，其中该处理装置(26)还包括用于确定由所述用于接收的装置(22)提供的信号相对于时间的微分(d*)的装置(30)、用于确定该信号的微分(d*)的过零点的第二数目(dN)的装置(32’)、用于将过零点的第二数目(dN)与第二阈值(dZ)进行比较的装置(34’)，以及其中所述用于解译信号的处理的结果的装置(36)被设计为确定该故障是在该设备(20)的线路侧还是负载侧。

5.根据权利要求4所述的用于定向检测的设备(20)，其中第一阈值(Z)大于或等于10，以及第二阈值(dZ)大于或等于50。

6.一种接地故障流指示器，包括布置在要被监视的电力系统(1)的线路(4)上的电流传感器(12)，并且包括连接到所述电流传感器(12)的、接收表示零序电流的信号的、根据权利要求1到5中的一个所述的用于定向故障检测的设备(20)。

7.一种接地故障保护继电器(8)，包括根据权利要求6所述的至少一个故障指示器和用于根据定向检测的设备(20)的用于解译指示器的装置(36)的结果致动开关装置(5)的装置。

8.一种在多相电力系统(1)中用于定向检测(D、L)接地故障(10)的方法，包括：在获得表示所述接地故障(10)的存在的信号(D)之后，触发故障(10)的定向确定(L)，所述定向确定包括连续的步骤：

-在电力系统(1)的至少一个周期的时间段(T_acq)内获得表示零序电流(I₀)的信号，

-处理表示零序电流(I₀)的信号，包括在预定义的时间段(T_acq)内对该信号(I₀)的过零点的数目(N)进行计数以及将所述数目(N)与第一阈值(Z)相比较，

-解译处理的结果以指示检测的故障(D)是否位于获得表示零序电流(I₀)的信号的位置的线路侧。

9.根据权利要求8所述的方法，其中获得表示零序电流(I₀)的信号还包括：以大于电力系统(1)的频率的400倍的频率进行采样。

10.根据权利要求8或9中的一个所述的方法，其中该信号处理步骤还包括：计算表示零序电流(I₀)的信号相对于时间的微分、对所述微分(d*)的过零点的第二数目(dN)计数、以及将过零点的第二数目与第二阈值(dZ)相比较，以及其中解译处理的结果使得能够指示检测的故障(D)位于获得表示零序电流(I₀)的信号的位置的线路侧还是负载侧。