单相接地/PT断线故障自动判别报警装置制造方法及图纸

技术编号:15249843 阅读:115 留言:0更新日期:2017-05-02 12:45
本实用新型专利技术公开了单相接地/PT断线故障自动判别报警装置,包括三相五柱式电压互感器,通过原绕组接入母线/线路的A相、B相和C相电压,通过副绕组和辅助绕组将高的相/线电压转变为低压交流电压k1和k2;单向交流电压变送器和三相交流电压变送器均同时连接三相五柱式电压互感器和可编程控制器PLC,低压交流电压k1和k2分别传送给单向交流电压变送器和三相交流电压变送器转变为直流电压/直流信号后送到可编程控制器PLC,实现零序电压Uo、电压幅值Ua、Ub和Uc的信号采集。本实用新型专利技术通过上述装置,判别单相接地/PT断线故障准确、精度高,接线简单、易于安装维护且硬件成本较低,避免出现误判和漏判的情况。

Single phase grounding /PT disconnection fault automatic discriminating alarm device

The utility model discloses a single-phase grounding /PT disconnection fault automatic identification alarm device, which comprises a three-phase five pole voltage transformer, the primary winding connected bus / line of A phase, B phase and C phase voltage, the secondary winding and the auxiliary winding of the high phase / line voltage into AC low voltage K1 and K2 one-way; AC voltage transducer and three-phase AC voltage transducer are also connected with a three-phase five pole voltage transformer and PLC programmable controller, AC low voltage K1 and K2 are transmitted to the one-way AC voltage transducer and three-phase AC voltage transmitter into DC / DC voltage signal to the programmable controller PLC to realize signal acquisition, Uo voltage, zero sequence voltage the amplitude of Ua, Ub and Uc. The utility model has the advantages of accurate fault diagnosis, high precision, simple connection, easy installation and maintenance, low cost of hardware, and avoiding the occurrence of miscarriage of justice and leakage judgment through the device.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力领域,具体地,涉及单相接地/PT断线故障自动判别报警装置
技术介绍
PT即电压互感器,也称TV,用来测量电网高电压的特殊变压器,它能将高电压按规定比例转换为较低的电压后,再连接到仪器、仪表等装置上进行采集或测量,电压互感器高压侧(亦称一次侧或原边)电压为额定电压时,低压侧(亦称二次侧或副边)电压一般为100伏。PT断线就是电压互感器高压侧或低压侧保险熔断、或者电压互感器回路接头松动、断线、接触不良等,造成电压信号无法正确采集进来,分为高压侧PT断线和低压侧PT断线。其中,每一侧PT断线,又因断线发生在一相、两相还是三相不同而分为PT单相、两相和三相断线。单相接地在三相电力系统中,仅一相导线与地之间出现绝缘破坏/击穿,造成对地短路。单相接地短路是最常见的短路故障,在短路故障中约占70%。单相接地故障是发电、配电系统最常见的故障,多发生在潮湿、多雨天气。在中性点不接地电力系统中,单相接地故障和PT(电压互感器)断线故障时有发生,且容易发生误判、漏判,如果不能及时发现并准确判别出故障的性质及相别,就不能快速处理,使事故处理时间延长,甚至事故扩大,造成一定的经济损失,不利于电网的安全稳定运行。目前,电力系统中没有专门针对单相接地/PT断线故障进行判别及报警的装置,如果该母线/线路没有配备成套保护装置,则只能依靠运行人员的经验进行判别,造成判断不及时、误判或漏判;即便有的母线/线路配备了成套保护装置,一般也仅发出PT断线闭锁信号,不能明确判别出PT断线发生在高压侧还是低压侧,具体是哪一相、哪两相还是三相,造成事故处理时间延长;有些成套保护装置因自身判据简单,有时还同时发出单相接地和PT断线两种故障报警信息,造成运行人员无法直接判别,致使故障/事故处理不及时,影响了电网的安全稳定运行。
技术实现思路
本技术克服了现有技术的不足,提供单相接地/PT断线故障自动判别报警装置,判别准确、精度高,接线简单、易于安装维护且硬件成本较低,避免出现误判和漏判的情况。本技术解决上述问题所采用的技术方案是:单相接地/PT断线故障自动判别报警装置,包括三相五柱式电压互感器,通过原绕组接入母线/线路的A相、B相和C相电压,通过副绕组将高的相/线电压转变为额定电压为100V的低压交流电压k1,通过辅助绕组将高的相/线电压转变为额定电压为低压交流电压k2;单向交流电压变送器,同时连接三相五柱式电压互感器和可编程控制器PLC,三相五柱式电压互感器辅助绕组上的低压交流电压k2传送给单向交流电压变送器,单向交流电压变送器将低压交流电压转变为直流电压/直流信号后送到可编程控制器PLC,实现母线/线路上零序电压Uo的信号采集;三相交流电压变送器,同时连接三相五柱式电压互感器和可编程控制器PLC,三相五柱式电压互感器副绕组上的低压交流电压k1传送给三相交流电压变送器,三相交流电压变送器将低压交流电压转变为直流电压/直流信号后送到可编程控制器PLC,实现母线/线路上A相电压幅值Ua、B相电压幅值Ub和C相电压幅值Uc的信号采集;可编程控制器PLC,连接触摸屏,用于比较分析获得故障类型/相别信息,发出报警信号并在触摸屏上显示。本装置适用于中性点不接地的电力系统,特别适合于6kV、10kV的中性点不接地系统的单相接地和PT断线故障判别,采用现有技术中均没有使用到的三相电压的电压幅值、电压差值、零序电压进行单相接地/PT断线的综合判别,专门针对电力系统中经常发生、并易误判的单相接地和PT断线故障进行判别及报警,经验证,可准确判别出故障的类型及相别,故障类型是单相接地还是PT断线,该装置与以往采用单个数据进行判别相比,判别准确、精度高,接线简单、易于安装维护,避免出现误判和漏判的情况。对于单相接地故障,本装置可准确判断出故障相别,是A相、B相还是C相;对于PT断线故障,本装置可准确判别出故障发生在哪一侧:是高压侧还是低压侧;判别出故障发生的相别是A、B、C哪一相,哪两相还是三相,使故障处理更有针对性,缩短了故障处理时间。本方案即可判别出故障类型,又可判别出故障相别,在现有技术中都还没使用过,属于首创。本装置直接采集的是各相的相电压,直接反映各相的状态,与以往要先采集线电压然后再转换为相电压相比,判据更直接;无需采集相电流,而是通过计算得出的电压差值,来判别PT三相断线,这样采集装置少,接线简单,硬件成本较低。为了更好的实现对故障过程进行监测,提供了单相接地/PT断线的持续时间和断续接地/断线次数的数据,为故障分析处理或状态检修提供依据,所述可编程控制器PLC内部自带能够实现单相接地或PT断线持续时间测量的定时器,可编程控制器PLC内部还自带能够实现单相接地或PT断线的断续次数测量的计数器。单相接地/PT断线故障自动判别报警方法,采用上述自动判别报警装置中的任意一种,包括如下步骤:步骤A)自动判别报警装置通电,进行初始化,不间断地采集中性点不接地电力系统中母线/线路三相相电压幅值Ua、Ub、Uc及其零序电压Uo,根据采集到的三相相电压幅值Ua、Ub、Uc及其零序电压Uo是否为零,以及相关断路器及隔离刀闸的状态,判断待测系统是否处于运行状态,若系统处于停运状态则返回,若处于运行状态,则计算三相相电压幅值的差值ΔUa、ΔUb和ΔUc,该差值为前后两个扫描周期测量值之差;步骤B)根据三相相电压幅值、电压差值及零序电压的大小,可编程控制器PLC综合判断是否发生了故障,若发生了故障,进一步判断故障的性质及相别是单相接地、PT单相高压侧断线、PT单相低压侧断线、PT两相低压侧断线、PT两相高压侧断线或PT高低压侧三相断线,并具体到哪一相或哪两相;步骤C)根据可编程控制器PLC判别的结果进行故障报警,并以光字牌的形式在触摸屏上显示出来。进一步优选的,步骤C)中触摸屏还可以根据可编程控制器PLC内部自带的定时器和计数器的定时和计数功能,显示故障断续次数和持续时间。优选的,步骤B)中单相接地故障的判断方法为当采集的零序电压Uo>50V或A相电压差值ΔUa>0.2Ue,B、C两相电压幅值Ub和Uc都大于1.2倍的额定电压Ue,且A相电压幅值小于0.8倍额定电压Ue时,判定为A相发生单相接地故障。优选的,步骤B)中PT单相高压侧断线故障的判断方法为当采集的零序电压Uo≥5V或A相电压差值ΔUa>0.2Ue,A相电压幅值Ua<0.8Ue,且B、C两相电压幅值分别介于0.8~1.0Ue之间时,判定为PT高压侧A相断线。优选的,步骤B)中PT单相低压侧断线故障的判断方法为当采集的零序电压Uo≤5V或A相电压差值ΔUa>0.2Ue,A相电压幅值Ua<0.1Ue,B、C两相电压幅值分别介于0.9~1.05Ue之间,且Uo≤5V时,判定为PT低压侧A相断线。优选的,步骤B)中PT两相低压侧断线故障的判断方法为当采集的A、B两相电压差值ΔUa、ΔUb都大于0.2Ue,A、B两相电压幅值都小于0.1Ue,且C相电压幅值介于0.9~1.05Ue之间时,判定为PT低压侧A、B两相断线。优选的,步骤B)中PT两相高压侧断线或PT高低压侧三相断线故障的判断方法为当采集的A、B、C三相电压本文档来自技高网
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单相接地/PT断线故障自动判别报警装置

【技术保护点】
单相接地/PT断线故障自动判别报警装置,其特征在于,包括三相五柱式电压互感器,通过原绕组接入母线/线路的A相、B相和C相电压,通过副绕组将高的相/线电压转变为额定电压为100V的低压交流电压k1,通过辅助绕组将高的相/线电压转变为额定电压为低压交流电压k2;单向交流电压变送器,同时连接三相五柱式电压互感器和可编程控制器PLC,三相五柱式电压互感器辅助绕组上的低压交流电压k2传送给单向交流电压变送器,单向交流电压变送器将低压交流电压转变为直流电压/直流信号后送到可编程控制器PLC,实现母线/线路上零序电压Uo的信号采集;三相交流电压变送器,同时连接三相五柱式电压互感器和可编程控制器PLC,三相五柱式电压互感器副绕组上的低压交流电压k1传送给三相交流电压变送器,三相交流电压变送器将低压交流电压转变为直流电压/直流信号后送到可编程控制器PLC,实现母线/线路上A相电压幅值Ua、B相电压幅值Ub和C相电压幅值Uc的信号采集;可编程控制器PLC,连接触摸屏,用于比较分析获得故障类型/相别信息,发出报警信号并在触摸屏上显示。

【技术特征摘要】
1.单相接地/PT断线故障自动判别报警装置,其特征在于,包括三相五柱式电压互感器,通过原绕组接入母线/线路的A相、B相和C相电压,通过副绕组将高的相/线电压转变为额定电压为100V的低压交流电压k1,通过辅助绕组将高的相/线电压转变为额定电压为低压交流电压k2;单向交流电压变送器,同时连接三相五柱式电压互感器和可编程控制器PLC,三相五柱式电压互感器辅助绕组上的低压交流电压k2传送给单向交流电压变送器,单向交流电压变送器将低压交流电压转变为直流电压/直流信号后送到可编程控制器PLC,实现母线/线路上零序电压Uo的信号采集;三相交流电压变送器,同时连接三相五柱式电压互感器和...

【专利技术属性】
技术研发人员:孟宪影马素君孙兰凤
申请(专利权)人:国网四川省电力公司技能培训中心国家电网公司
类型:新型
国别省市:四川;51

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