低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置和方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置和方法，包括單相斷路器、低勵磁阻抗變壓器、單相接地保護控制單元和信號發生器，變電站母線經單相斷路器與低勵磁阻抗變壓器一次線圈相連，一次線圈另一端與接地網連；信號發生器控制端與單相接地保護控制單元輸出端連，信號發生器可產生二種頻率，單相接地保護控制單元包括用于存儲控制指令的存儲單元和判斷發出產生二種頻率的控制指令的處理器單元，信號發生器包括根據單相接地保護控制單元的輸出端發出的控制指令產生二種頻率的處理命令的處理器單元。通過信號發生器產生二種頻率，兩種頻率狀態下的信號比值可以精確的反應故障點和非故障點，使系統準確度大大提高，可實現分界斷路器的就地判斷，使系統故障定位檢測方法更加簡單，通過故障指示器有效進行故障點定位。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置和方法，尤其涉及信號注入的低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置和方法。
技術介紹
目前配網故障隔離技術中饋線自動化有兩種實現方式：當地控制方式和遠方控制方式。當地控制方式又叫電壓型實現方式，通過重合器來實現，饋線失電壓時開關跳開，然后依時間延時順序試合分段開關，最后確定故障區段再隔離故障并恢復非故障區供電。遠方控制方式，又叫電流型實現方式，通過負荷開關、FTU加主站系統來實現。由FTU檢測電流以判別故障，故障信息傳送到主站，由主站確定故障區段，然后由主站系統發遙控命令控制開關動作，完成故障隔離并恢復非故障區供電。對于配電網單相接地故障定位技術，目前配電網故障定位主要方法按原理可以分為：阻抗法、行波法、S注入法、“故障指示器”、故障分析法。在法國，小電阻接地系統的架空網和架空電纜混合網中，變電站中壓母線裝設分流斷路器，發生單相接地故障時，將故障相250ms瞬時接地，進行滅弧(能夠消除90％的瞬間故障)，不影響用戶用電，之后再啟動出線保護，三次重合閘(一快二慢，快速0.3-0.5S,慢速15-30S)。電力系統是國民經濟的基礎產業，隨著經濟的發展，電力系統的規模不斷擴大，人們對供電服務、電能質量的要求越來越高。為此我國提出了建設智能電網的總體目標，智能電網由智能輸電網和智能配電網組成，十二五規劃對智能配電網提出了安全可靠、優質高效、靈活互動的三大目標，其核心內容之一是使配電網具有更高的供電可靠性，具有自愈(重構)功能，最大限度減少供電故障對用戶的影響。據統計，電力用戶遭受的停電事故95％以上是由于配電系統原因造成的，而配電系統故障80％是單相接地故障。單相接地故障易產生電弧、過電壓，引起相間短路跳閘、設備損壞，如何使配電網單相接地故障得到有效處理，做到故障點不產生電弧，不發生間歇性持續過電壓，不發生單相接地電弧造成相間短路事故，特別是現階段配電系統分支線多、線路結構復雜，在發生故障時一般僅出線斷路器跳閘，即使在主干線上用開關分段，也只能隔離有限的幾段，并且要找出具體故障位置往往需耗費大量人力、物力和時間是，及時準確地確定接地線路和故障點，對于配電網的供電可靠性、安全性具有十分重要意義。目前配電網運行環境復雜，在發生設備故障后給線路巡視工作帶來了難處。現在采用發生故障人工巡線的方法查找故障，每次查找和排除故障至少需要幾個小時時間。故障查找在中國雖研究較多，也有各種成型產品提供，但基本上都需人工現場查找，自動化水平不高。而且目前“三集五大”后，變電運檢中心運行人員不足，設備管理無法滿足日益增長的配電線路運行的需要。因此在配電線路運行管理上需要利用新技術來切實解決以上矛盾，利用先進的科技手段幫助運行、檢修人員迅速趕赴現場，排除故障，恢復正常供電，提高供電可靠性，同時提高工作效率。配網故障自動定位隔離及在線監測系統的應用將切實解決以上問題。目前的配電網的故障定位以及故障自動復歸技術主要的是采用單頻信號注入的方法進行，該方法檢測方法復雜，準確度低。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置和方法，將該技術應用于單相接地故障定位隔離系統，使系統準確度提高，可以實現分界斷路器的就地判斷，使系統故障定位檢測方法更加簡單，有效進行故障點定位。本專利技術解決以上技術問題的技術方案是：低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置，包括單相斷路器、低勵磁阻抗變壓器、單相接地保護控制單元和信號發生器，單相斷路器一端與變電站母線相連，低勵磁阻抗變壓器包括三個線圈，分別為一次線圈、副二次線圈和主二次線圈，其中一次線圈一端與單相接地斷路器連接，另一端與接地網相連；副二次線圈與單相接地保護控制單元連接；主二次線圈與信號發生器相連接，所述信號發生器的控制端與單相接地保護控制單元的輸出端相連，所述的信號發生器為能產生二種頻率的信號發生器，所述單相接地保護控制單元包括用于存儲控制指令的存儲單元，和在單相斷路器合閘后給信號發生器發出產生二種頻率的控制指令的處理器單元，所述信號發生器包括根據單相接地保護控制單元的輸出端發出的控制指產生二種頻率的處理命令的處理器單元。基于以上技術問題，本專利技術進一步的改進方案是：所述的信號發生器所產生的第二種頻率為高頻信號。基于以上技術問題，本專利技術進一步的改進方案是：所述單相接地保護控制單元包括接地選相控制單元，所述接地選相控制單元包括第一頻率濾波電路和第一檢測電路，第一頻率濾波電路產生的濾波信號輸出至第一檢測電路，所述第一頻率濾波電路為兩種頻率的濾波電路濾波電路，所述接地選相控制單元還包括根據檢測輸出結果運算系統接地阻抗的運算單元和根據運算結果控制單相斷路器分閘的控制單元。本專利技術解決以上技術問題的技術方案是：低勵磁阻抗變壓器接地保護方法，運用單相斷路器控制低勵磁阻抗變壓器與變電站母線的連接，當發生單相接地故障時，控制相應相別單相接地斷路器快速合閘，強迫故障相對地等電位，利用信號發生器向低勵磁阻抗變壓器注入頻率信號，運用單相接地保護控制單元的接地選相控制單元測取低勵磁阻抗變壓器采樣線圈的電壓、電流信號實現接地故障相阻抗測量，所述信號發生器根據單相接地保護控制單元發出的控制指令，向低勵磁阻抗變壓器注入二種頻率信號。基于以上技術問題，本專利技術進一步的改進方案是：所述的信號發生器還向低勵磁阻抗變壓器注入高頻信號。基于以上技術問題，本專利技術進一步的改進方案是：所述的單相接地保護控制單元運用接地選相控制單元進行接地故障相阻抗測量，所述接地選相控制單元還運用第一頻率濾波電路和第一檢測電路進行濾波和檢測，所述第一頻率濾波電路為兩種頻率的濾波電路濾波電路，所述接地選相控制單元還根據檢測輸出結果運算系統接地阻抗，根據運算結果控制單相斷路器分閘，實現單相接地故障自動復歸。本專利技術的有益效果是：通過信號發生器產生第二種頻率，基于兩種頻率狀態下的信號比值可以精確的反應故障點和非故障點，使系統準確度提高，可以實現分界斷路器的就地判斷，使系統故障定位檢測方法更加簡單，通過故障指示器有效進行故障點定位。第二種頻率為高頻信號，使增加測量精度。采用第二種頻率進行故障自動復歸判斷，提高準確度。附圖說明圖1是本專利技術單相接地故障檢測方法電路原理圖；圖2是本專利技術具體實施例低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置等效電路原理圖。具體實施方式實施例1如圖1所示，為本專利技術單相接地故障檢測方法電路原理圖，經低勵磁阻抗變壓器注入雙頻特征信號的單相接地故障檢測原理如下：當發生單相接地故障時，低勵磁阻抗變壓器接地裝置動作，在故障相實施并聯分流保護。通過低勵磁阻抗變壓器注入雙頻檢測信號，此時低勵磁阻抗變壓器為信號電壓源，并且檢測信號只存在于故障相。在一種頻率作用下有：I1＝U/Xc1+U/Xc2+U/RI2＝U/Xc2其中U為注入信號電壓，Xc為線路容抗，R為接地電阻改變注入信號頻率，保持注入信號電壓不變，由于容抗與頻率成反比，k為兩種頻率比值，此時：I11＝k.U/Xc1+k.U/Xc2+U/RI21＝k.U/Xc2兩種頻率測量值進行比值運算：I11/I1＝(k.U/Xc1+k.U/Xc2+U/R)/(U/Xc1+U/Xc2+U/R)！＝kI21/I2＝(k.U/Xc2)/(U\本文檔來自技高網...

【技術保護點】
低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置，包括單相斷路器、低勵磁阻抗變壓器、單相接地保護控制單元和信號發生器，單相斷路器一端與變電站母線相連，低勵磁阻抗變壓器包括三個線圈，分別為一次線圈、副二次線圈和主二次線圈，其中一次線圈一端與單相接地斷路器連接，另一端與接地網相連；副二次線圈與單相接地保護控制單元連接；主二次線圈與信號發生器相連接，所述信號發生器的控制端與單相接地保護控制單元的輸出端相連，其特征在于：所述的信號發生器為能產生二種頻率的信號發生器，所述單相接地保護控制單元包括用于存儲控制指令的存儲單元，和在單相斷路器合閘后給信號發生器發出產生二種頻率的控制指令的處理器單元，所述信號發生器包括根據單相接地保護控制單元的輸出端發出的控制指產生二種頻率的處理命令的處理器單元。

【技術特征摘要】
1.低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置，包括單相斷路器、低勵磁阻抗變壓器、單相接地保護控制單元和信號發生器，單相斷路器一端與變電站母線相連，低勵磁阻抗變壓器包括三個線圈，分別為一次線圈、副二次線圈和主二次線圈，其中一次線圈一端與單相接地斷路器連接，另一端與接地網相連；副二次線圈與單相接地保護控制單元連接；主二次線圈與信號發生器相連接，所述信號發生器的控制端與單相接地保護控制單元的輸出端相連，其特征在于：所述的信號發生器為能產生二種頻率的信號發生器，所述單相接地保護控制單元包括用于存儲控制指令的存儲單元，和在單相斷路器合閘后給信號發生器發出產生二種頻率的控制指令的處理器單元，所述信號發生器包括根據單相接地保護控制單元的輸出端發出的控制指產生二種頻率的處理命令的處理器單元。2.根據權利要求1所述的低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置，其特征在于：所述的信號發生器所產生的第二種頻率為高頻信號。3.根據權利要求1所述的低勵磁阻抗變壓器接地保護裝置，其特征在于：所述單相接地保護控制單元包括接地選相控制單元，所述接地選相控制單元包括第一頻率濾波電路和第一檢測電路，第一頻率濾波電路產生的濾波信號輸出至第一檢測電路，所述第一頻率濾波電路為兩種頻率的濾波...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊云龍，黃鋼，朱陽，
申請(專利權)人：遼寧拓新電力電子有限公司，
類型：發明
國別省市：遼寧;21