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专利名称：检测量接地选线和选相装置的制作方法
技术领域：
本发明是一种新原理的小接地电流系统单相接地的选线和选相装置，属于电力系统继电保护装置的制造和生产技术领域。
国内外现有的接地选线方法及装置有多种采用人为跳开线路再由重合闸重合的选线方法要短时断开线路的供电，会影响用电设备的正常工作，且操作麻烦费时；采用稳态工频零序电容电流及零序电压构成的零序过流或零序方向的选线装置以及采用谐波量电流和电压构成的选线装置，在系统线路不多，或系统建设初期，以及安装了消弧线圈的系统中，由于零序电流或谐波分量电流数值较小，选线装置的灵敏度将不够。对于未装设电缆型零序电流互感器的架空线路，上述几种原理的选线装置因取不到准确的判据量而正确动作率低。反应单相接地初瞬间的暂态量或突变量原理的选线装置，由于受其它因素的影响，运行实践证明选线的正确率不高。另外，上述各种选线装置只能选出故障线，而不能选出单相接地的故障相。
半波电感电流检测量的接地选线和选相装置是利用在系统发生单相接地时，自动产生的半波电感电流检测量来起动选线继电器发出信号。在需要选线的小接地电流系统中，选一个Y结线的变压器，在其中性点与大地之间，安装一个电感线圈和整流二极管串联回路。当系统正常运行时，由于中性点与大地之间无零序电压U0，因而电感线圈和整流二极管中无电流。当系统发生单相接地时，Y接线变压器的中性点与大地间出现了零序电压U0，则电感线圈和整流二极管中就会流过工频半波电感电流，此电流即为单相接地选线和选相的检测量。它流经单相接地故障点，并流过单相接地故障线的故障相。工频半波电感电流检测量的特征，是其波形偏在时间轴的一侧。而接地电容电流，消弧线圈电流和工频负荷电流以及零序电流滤过器出现的不平衡电流的波形，其正负半波相位差180°，并分布在时间轴的两侧。这样，就可利用两者的波形差别，通过模拟电路或用单片微机简单算法，检测出半波电感电流检测量，并自动发信号。因而能准确可靠地把单相接地故障线的故障相选出来。
本装置有下列三部分JCL-10型和JCL-35型检测量发生器由电感线圈和整流二极管串联组成。在有电联系的小接地电流系统中，只需安装一台检测量发生器。若系统为分开的几个无电联系的分系统，则需在每个分系统中都分别安装一台检测量发生器。检测量发生器的额定电流值有3A和5A两档，可按具体系统需要的灵感度选用。JCL-10型检测量发生器用在6-10KV系统，JCL-35型检测量发生器用在35KV系统。
JXF-1型检测量接地选相装置本装置为分散式，每回线路安装一套，每套装置包括A，B，C三相式元件，与其它保护按相串联接在线路CT的二次回路中运行，三个相的检测元件完全相同，由集成运算放大器构成。
JCJ-1型检测量接地选线装置一个变电所只需装设一套本装置。将变电所内所有需要选线的线路的电缆型零序电流互感器的二次或由线路三相电流互感器构成的零序电流滤过器的零序电流回路分别串联接在本装置的各路输入端子上。本装置由输入的零序电压U0起动。当系统发生单相接地时，所有线路(发生单相接地的故障线的故障相除外)的接地电容电流，消弧线圈电流，半波电感电流检测量均流过接地故障点及故障线的故障相。本装置利用单片微机依次分别对每回线路采集到的零序电流量进行检测和计算。检测和计算的程序是先把零序电流分别进行正负半波整流，再将正半波电流进行180°滞后移相，然后与负半波电流相加。这样，所有分布在时间轴两侧的工频量和谐波量的电流均被消除，只有流过单相接地故障线的故障相的半波电感电流被全部检测出来。据此，就能准确可靠地显示出接地故障线路及故障相。可见，本装置的检测灵敏度和可靠性都很高。由三个相电流互感器构成的零序电流滤过器，因三个电流互感器特性不一致，由负荷电流造成的工频零序电流，其数值和相位均不固定，但其波形必定分布在时间轴两侧。通过上述检测后，此不平衡电流也完全被消除掉，因而不会影响本装置的工作。
本装置的特点1半波电感电流检测量在系统单相金属性接地时，数值固定，与系统的规模大小。线路多少无关。本装置不需要整定。
2系统单相接地时，本装置选择故障线和接地相的灵敏度很高，与线路长短无关。能将单相接地故障线的故障相选出，可缩短寻找接地点的时间。
3本装置原理简明，动作很可靠。
4在既需要选单相接地故障线又要选出故障相的场合，可采用JXF-1型分散式检测量选线装置。
5本装置结构简单，元器件均为通用型，数量也不多，因而整套装置的价格低廉。
6由电感线圈和整流二极管构成的检测量发生器简单可靠。检测量电感电流一般取为3A或5A，数值不大，其相位与线路接地电容电流相差180°，而且都流过接地故障点，因而有部分消弧补偿作用。
7由于本装置动作可靠，因而可用在当单相接地需要将故障线跳开的小接地电流系统中。而不必在系统中性点安装人工接地电阻来产生使保护跳闸用的大接地电流，可避免对系统运行带来不良影响。
权利要求
1.在变压器中性点与大地之间接入电感线圈与整流二极管串联回路，这就是用作小接地电流系统单相接地的选线和选相的检测量发生器。用于6-10KV系统的检测量发生器型号为JCL-10型。用于35KV系统的检测量发生器型号为JCL-35型。
2.当系统发生单相金属性接地时，变压器中性点与大地之间出现了系统相电压，即系统的零序电压U0，此U0加在第一节中所述的检测量发生器上，就会产生半波电感电流检测量，其数值有3A和5A两挡，可按系统需要的灵敏度选定。
3.半波电感电流检测量的波形特征是分布在时间轴的一侧。而其它所有电流如线路接地电容电流；消弧线圈电流；由三相电流互感器构成的零序电流滤过器的二次不平衡电流以及三个相的各相负荷电流，各种谐波电流等等，它们的波形正负半波相位差180°并分布在时间轴的两侧。以上这些电流，除负荷电流外，都流经接地点并流过故障线的故障相。针对检测量电流与其它电流波形的不同，可用集成运算放大器构成的模拟电路或用单片微机简单算法，将检测量检出并自动发出接地信号。非故障线因不流过检测量，故不会发信号。
4.检测量接地选线和选相装置(简称本装置)，可用在中性点绝缘的系统或中性点经消弧线圈接地的系统。能选出接地故障线，又能选出接地故障相。本装置既适用于具有电缆型零序电流互感器的线路，又可用在由三相电流互感器组成的零序电流滤过器的零序电流回路中，因装置不会受不平衡电流影响，其接地选线和选相的灵敏度很高，动作可靠。
全文摘要
在变压器中性点与大地之间,安装电感线圈与整流二极管串联回路。当系统单相接地时,将产生零序半波电感电流,这就是检测量,其波形特征是分布在时间轴的一侧,而其它所有电流,波形均分布在时间轴的两侧。半波电感电流经接地点流过接地故障线的故障相,接地选线和选相装置就能用此检测量检测出单相接地故障线。本装置的接地选线和选相功能可靠,构成简单,价格低。
文档编号G01R31/08GK1244741SQ9811804
公开日2000年2月16日 申请日期1998年8月7日 优先权日1998年8月7日
发明者刘彦才 申请人:刘彦才