电解铝厂10kV电缆单相接地故障管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电解铝厂10kV电缆单相接地故障管理系统，包括：电压测量模块，信号采集模块，消弧模块，脉冲信号发生模块，上述各模块均与控制器连接。在工作过程中，电压测量模块如果发现短路，向控制器发送信号，控制器控制脉冲信号发生模块向回路中发出正弦形电流信号，然后信号采集模块，通过支路零序电流互感器进行检测，控制器判断具体那条回路发生短路，并控制消弧模块，通过接触器控制该回路进行合闸，将回路临时改变成中性点直接接地运行方式，2s后接触器断开，然后控制器根据电压测量模块返回的信号，判断故障是否存在。这就实现了在判断个回路故障中，各回路不会受到干扰，准确性强，并且还能灵活的应对单相接地故障的情况。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电解铝厂电力技术设备领域，特别是涉及一种电解铝厂10kV电缆单相接地故障管理系统。
技术介绍
不同工业领域内，用电设备对供电可靠性的要求有很大差异。在电解铝厂中，一级负荷占全厂负荷的95％以上，对供电可靠性要求很高，供电中断将导致生产停产，保护装置失灵，甚至造成冷却设备停运，危急人身和设备安全的情况。DL/T 620中规定3-10kV电缆线路构成的系统，电容电流小于30A是采用中性点不接地系统。考虑电解铝厂负荷对接地可靠性要求较高，同时，考虑中性点不接地系统允许带故障运行1～2h的要求，如何快速、准确选择故障回路，并进行故障点定位在电解铝行业显得尤为重要。目前国内电解铝厂没有有效的接地故障管理系统，通常做法是在10kV中心配电所设置两套独立的小电流选线和消弧柜，10kV分配电所内设小电流选线系统和PT柜。其中，常用的小电流选线装置，按照利用细化的稳态或暂态分量，选线技术分为稳态暂态和暂态选线两类。从原理上又分为零序导纳增量、零序残流增量、零序基波时序鉴别、有功电流、有功电流和相序配合、暂态电流、谐波电流、比幅比相、负序电流及小波原理等十多种。由于选线的信号弱，容易受干扰，虽然上述方法理论依据成立，但是工业应用中由于谐波、零序互感器饱和特性、间歇性弧光接地等各方面干扰的存在，选线准确率较差。另外由于消弧柜与小电流选线相互独立，不能灵活的应对可能发生的单相接地故障。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种电解铝厂10kV电缆单相接地故障管理系统，不会受到干扰，准确性强，并且还能灵活的应对单相接地故障。为解决上述技术问题，本技术提供一种电解铝厂10kV电缆单相接地故障管理系统，包括：电压测量模块，所述电压测量模块用于时刻检测回路中是否发生短路；信号采集模块，所述信号采集模块可通过支路零序电流互感器短路信号进行检测，并对信号进行收集和反馈；消弧模块，所述消弧模块通过接触器控制回路的分合；脉冲信号发生模块，所述脉冲信号发生模块用于向回路中发出正弦波形电流信号；控制器，上述各模块均与所述控制器连接。优选地，所述信号采集模块包括多个信号采集器，每单个所述信号采集器具有一个单独特定的地址。优选地，所述支路零序电流互感器的具体数量与所述信号采集器的数量相等，且每单独的所述支路零序电流互感器对应单独的所述信号采集器。优选地，还包括人机界面，所述人机界面与所述控制器连接。优选地，还包括全厂控制后台处理器，所述全厂控制后台处理器与所述控制器连接。优选地，以上各部件均通过通讯总线连接。本技术所提供的电解铝厂10kV电缆单相接地故障管理系统，包括电压测量模块、信号采集模块、消弧模块、脉冲信号发生模块和控制器，并且各模块均与控制器连接。在工作过程中，电压测量模块可时刻对回路进行检查，如果发现短路，立刻向控制器发送信号，控制器控制脉冲信号发生模块向回路中发出正弦形电流信号，然后信号采集模块，通过各个支路上的支路零序电流互感器进行在对应的支路上进行检测，通过收集的信号和反馈的结果，控制器判断具体那条回路发生短路，并控制消弧模块，通过接触器控制该短路的回路进行合闸，将回路从中性点不接地运行临时改变成中性点直接接地运行方式，2s后接触器断开，然后控制器根据电压测量模块返回的信号，判断故障是否存在，若不存在，判断为临时性接地故障，回路可持续运行，若故障依然存在，变慢为永久性接地，控制器立即停止次回路继续工作。这就实现了在判断个回路故障中，各回路不会受到干扰，准确性强，并且还能灵活的应对单相接地故障的情况。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术所提供的电解铝厂10kV电缆单相接地故障管理系统结构示意图。附图中，1为控制器，21为信号采集器，22为支路零序电流互感器，3为电压测量模块，4为消弧模块，5为脉冲信号发生模块，6为通讯总线，7为人机界面，8为全厂控制后台处理器。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护范围。为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。请参考图1，图1为本技术所提供的电解铝厂10kV电缆单相接地故障管理系统结构示意图。在本技术所提供的一种电解铝厂10kV电缆单相接地故障管理系统，包括：电压测量模块3，所述电压测量模块3用于时刻检测回路中是否发生短路；信号采集模块，所述信号采集模块可通过支路零序电流互感器22短路信号进行检测，并对信号进行收集和反馈；消弧模块4，所述消弧模块4通过接触器控制回路的分合；脉冲信号发生模块5，所述脉冲信号发生模块5用于向回路中发出正弦波形电流信号；控制器1，上述各模块均与所述控制器1连接。其中，控制器1触发可控硅导通后，脉冲发生器才会进行电流选线，并且利用可控硅的合闸和关闭实现小电流接地和大电流接地的瞬时转换，产生一个可调、且较强的脉冲电流信号，这就克服了小电流选线信号强度弱或特征不明而产生误动作的问题。本技术所提供的电解铝厂10kV电缆单相接地故障管理系统，包括电压测量模块3、信号采集模块、消弧模块4、脉冲信号发生模块5和控制器1，并且各模块均与控制器1连接。在工作过程中，电压测量模块3可时刻对回路进行检查，如果发现短路，立刻向控制器1发送信号，控制器1控制脉冲信号发生模块5向回路中发出正弦形电流信号，然后信号采集模块，通过各个支路上的支路零序电流互感器22进行在对应的支路上进行检测，通过收集的信号和反馈的结果，控制器1判断具体那条回路发生短路，并控制消弧模块4，通过接触器控制该短路的回路进行合闸，将回路从中性点不接地运行临时改变成中性点直接接地运行方式，2s后接触器断开，然后控制器1根据电压测量模块3返回的信号，判断故障是否存在，若不存在，判断为临时性接地故障，回路可持续运行，若故障依然存在，变慢为永久性接地，控制器1立即停止次回路继续工作。这就实现了在判断个回路故障中，各回路不会受到干扰，准确性强，并且还能灵活的应对单相接地故障的情况。为了进一步优化上述实施例，所述信号采集模块包括多个信号采集器21，每单个所述信号采集器21具有一个单独特定的地址。通过设置多个信号采集器21，可实现在每个单独的回路中，实现对应一个信号采集器21进行对这个单个回路工作，并且还单独对每个信号采集器21进行一个特定的地址，这样可保证控制器1可准确对了解，是那个回路所传输过来的信号，提高了检测的精确性。又进一步，所述支路零序电流互感器22的具体数量与所述信号采集器21的数量相等，且每单独的所述支路零序电流互感器22对应单独的所述信号采集器21。为了进一步精准的对短路回路的位置进行确定和避免其它回路的干扰，优选地每单独的所述支路零序电流互感器2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解铝厂10kV电缆单相接地故障管理系统，其特征在于，包括：电压测量模块(3)，所述电压测量模块(3)用于时刻检测回路中是否发生短路；信号采集模块，所述信号采集模块可通过支路零序电流互感器(22)短路信号进行检测，并对信号进行收集和反馈；消弧模块(4)，所述消弧模块(4)通过接触器控制回路的分合；脉冲信号发生模块(5)，所述脉冲信号发生模块(5)用于向回路中发出正弦波形电流信号；控制器(1)，上述各模块均与所述控制器(1)连接。

【技术特征摘要】
1.一种电解铝厂10kV电缆单相接地故障管理系统，其特征在于，包括：电压测量模块(3)，所述电压测量模块(3)用于时刻检测回路中是否发生短路；信号采集模块，所述信号采集模块可通过支路零序电流互感器(22)短路信号进行检测，并对信号进行收集和反馈；消弧模块(4)，所述消弧模块(4)通过接触器控制回路的分合；脉冲信号发生模块(5)，所述脉冲信号发生模块(5)用于向回路中发出正弦波形电流信号；控制器(1)，上述各模块均与所述控制器(1)连接。2.如权利要求1所述的电解铝厂10kV电缆单相接地故障管理系统，其特征在于，所述信号采集模块包括多个信号采集器(21)，每单个所述信号采集器(21)具有一个单独特定的地址。3.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭金伟，张晓郁，马向攀，毛航，
申请(专利权)人：河南科达东大国际工程有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41