[发明专利]小电流系统单相接地线路的判断方法及单相接地指示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种小电流系统中，判别发生单相接地故障的线路的方法和使用该方法的一种单相接地指示器。

背景技术

目前的小电流接地系统判断单相接地的技术一种是将所有同级线路的零序电流信号放在一起比较大小和相位，适合于装在变电站内。第二种是装在各条出线各相线上的指示器，各自采集电流信号，比较某一时刻前后的电流突变信号。这种方法仅比较大小，分不清楚故障后电流变化是自有电容电流还是故障电流，且对于不平衡较大的线路，经常误报。对于多为架空线路的城网和农网供电，每条线路的支线用有自动重合器功能的分接开关来开断，现有的理论技术只是采集分接开关内的零序电流信号和定值比较来判断是否有单相接地。这种方法受系统容量影响较大，不能准确判断是哪条支线。对于井下的防爆开关，第一种技术由于需要集中采集所有零序信号，信号接线太多，不能保证防爆要求。市场上急需要接线简单，装在开关内，能准确分辨本线路故障还是外线路故障的一种电流保护装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种小电流系统中，判别发生单相接地故障的线路的方法和使用该方法的一种单相接地指示器，用以解决现有判别方式接线复杂、判断准确率低的问题。

为实现上述目的，本发明的方法方案是：小电流系统单相接地线路的判断方法，分别采集各条线路CT的三相电流，判断对应线路是否发生单相接地故障；对于一条线路，判断步骤如下：

1）采集数据：采集三相电流，每次采集时计算三相电流代数和的绝对值Y；设定第一设定值C1、第二设定值C2、第三设定值C3、第四设定值C4、第五设定值C5、设定系数K、设定时间间隔T；

若Y大于C1，记为触发点，继续步骤1），并记录从此触发点前5ms到触发点之后35ms，共40ms的采样数据；记该40ms中前20ms为参比数据，后20ms数据为样本数据；触发点后10ms的数据为判断数据；

2）预处理：记参比数据前10ms数据中，三相电流绝对值最大值分别为F1、F2、F3，F1<F2<F3；

记参比数据后10ms数据中，三相电流绝对值最大值分别为R1、R2、R3，R1<R2<R3；

记样本数据后10ms数据中，三相电流代数和的绝对值Y的最大值为M；

如果F1、F2、F3均≥C3，则对参比数据进行处理，如果(F2-F1)＜(F3-F2)，将F1所在相与F2所在相对应采样点的电流值相加，相加后取绝对值，其最大值记为E4，记F3为E5，E5所对应采样点与E4所对应采样点的采样间隔为S45；如果(a2-a1)＞(a3-a2)，将F3所在相与F2所在相对应采样点的电流值相加，相加后取绝对值，其最大值记为E4，记F1为E5，E5所对应采样点与E4所对应采样点的采样间隔为S45；

3）预报警：

判断A：如果R1≤C2、R2≥C3、R3≥C3，输出预报警A；

判断B：如果如F1≤C2、F2≤C2、F3≤C2，且M与D1相等（允许判断误差+/-K）、且距离上次报警输出时间≤5S，输出预报警B；

判断C：如果E5-E4≥C4、S45≤T、E4和E5符号相反，输出预报警C；

4）判断输出：

当有至少一个预报警存在时，重新开启采集20ms，如果三相中，每相数据绝对值最大值≤C2，判断线路无单相接地故障，否则，判断线路单相接地故障。

本发明的装置方案是：单相接地指示器，该单相接地指示器设有用于采集一条线路上CT三相电流信号的AD采集模块，AD采集模块连接CPU，CPU通过驱动单元控制连接继电器单元，继电器单元中的相应开关接点连接在报警装置回路中。

CPU还连接有通讯接口模块。

所述单相接地指示器还包括电源模块，电源模块包括稳压单元，稳压单元连接有一个用于连接市电的整流单元，稳压单元还设有用于连接直流输入的直流输入端口。

所述电源模块还包括用于检测装置掉电的掉电检测单元，掉电检测单元与所述继电器单元中的对应继电器控制连接。

所述报警装置为声光报警装置。

本发明的判断方法能够准确判断CT下方的线路是否有单相接地现象，而且为了减少投资和简化接线，只需要采集三相CT信号，不需要另加装零序CT和零序电压信号。由于故障线路的零序电流和所有非故障线路的零序电流相位相反，单相接地指示器将三相CT信号采集后，利用小波算法判断是否出现故障，并对电流信号进行小波分析。区分本级信号和外部信号，逻辑后输出，即判断和输出结果。