[发明专利]一种三相剩余电流自动平衡系统

说明书

本发明公开了一种三相剩余电流自动平衡系统，其特征在于：包括判断模块、三相自动平衡模块和辅助电源模块，所述判断模块用于判断电路中的电流变化是正常的泄露电流变化或者由于接地故障的发生和排除而产生的，所述三相自动平衡模块用于平衡正常的泄露电流，所述辅助电源模块用于为系统提供辅助电源，所述三相平衡模块包括泄露电流识别模块、相位识别模块、平衡电流发生器和平衡电流注入单元，所述泄露电流识别模块和相位识别模块分别与平衡电流发生器连接，所述平衡电流发生器与平衡电流注入单元相连接。本发明的优点在于：既能实现避开线路的正常泄漏电流，又保证现场的任一相新增故障接地电流与装置整定值相一致。

技术领域

本发明属于电力系统领域，特别涉及一种三相剩余电流自动平衡系统。

背景技术

在三相四线制TN-S供电系统中，如图1一般在主回路出线都需安装剩余电流保护装置，剩余电流保护装置的基本原理让三相导线与N线一起穿过一个零序CT，得到三相导线与中性线N的电流矢量和I_on＝IA+IB+IC+IN，当没有发生单相接地故障及线路与设备的也无泄漏电流时，无论三相负荷平衡与否，则此矢量和I_on为零；实际供电中，因设备线路老化等原因，线路总会存在固有泄漏电流，当发生某一相接地故障时，故障电流中会通过保护线PE及与地相关连的金属构件，即IA+IB+IC+IN≠0，此时数值I_on为接地故障电流Id加正常泄漏电流。当矢量和I_on达到预定保护值I_Δn时，装置报警或执行分闸，达到保护线路设备和人身安全的目的。

根据原理及矢量和计算，当ABC三相都有不同程度的泄漏电流，当剩余电流保护装置保护整定值I_Δn固定，如图2，当IA因接地故障增加，矢量和I_on可能会因为如反而减小，更加达不到整定值I_Δn，降低了装置灵敏度；但IC只要增加I_Δn-I_on的接地故障电流就达到了装置整定值，这样又增加了装置误动率。

目前，在实际运行中还没有一个方案，能解决三相四线制供电系统中，剩余电流保护装置既能实现避开线路的正常泄漏电流，又保证现场的任一相新增故障接地电流与装置整定值相一致。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种三相剩余电流自动平衡系统。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种三相剩余电流自动平衡系统，包括判断模块、三相自动平衡模块和辅助电源模块，所述判断模块用于判断电路中的电流变化是正常的泄露电流变化或者由于接地故障的发生和排除而产生的，所述三相自动平衡模块用于平衡正常的泄露电流，所述辅助电源模块用于为系统提供辅助电源，所述三相平衡模块包括泄露电流识别模块、相位识别模块、平衡电流发生器和平衡电流注入单元，所述泄露电流识别模块和相位识别模块分别与平衡电流发生器连接，所述平衡电流发生器与平衡电流注入单元相连接。

优选的，所述泄露电流识别模块包括泄露电流识别检测单元、泄露电流整形放大单元和泄露电流幅值跟踪单元，所述泄露电流识别检测单元用于检测泄露电流值，所述泄露电流整形放大单元用于将泄露电流识别检测单元检测到的信号进行放大，所述泄露电流幅值跟踪单元用于跟踪泄露电流的幅值，所述泄露电流幅值跟踪单元跟踪到的幅值用于提供给平衡电流发生器产生平衡电流。

优选的，所述相位识别模块包括同步相位发生单元、泄露电流相位鉴别单元、泄露电流锁相单元和相位跟踪输出单元，所述泄露电流相位鉴别单元用于检测泄露电流的相位，所述同步相位发生单元用于产生同步相位信号，所述泄露电流锁相单元用于对泄露电流相位的锁定，所述相位跟踪输出单元用于跟踪平衡电流发生器产生的电流大小。

优选的，所述平衡电流发生器用于输出平衡电流，所述平衡电流发生器产生的电流根据泄露电流识别模块和相位识别模块的输出产生电流。