本发明专利技术提出一种剩余电流动作保护方法及装置，该方法包括下列步骤：采集剩余电流信号，并判断其是否为突变剩余电流；当判断所述剩余电流为突变剩余电流时，进行剩余电流动作保护，否则进入自动调挡程序；当剩余电流在设定限值范围内时，动作阈值不变；当剩余电流超出设定限值范围时，且持续时间大于设定时间后，改变动作阀值，并将剩余电流设定值范围进行浮动调档；当剩余电流超过动作阀值时，发出脱扣指令，断开线路，当剩余电流未超过动作阈值时，保护器不动作。本发明专利技术提供了智能型剩余电流保护器的自动调挡功能，可以根据电网运行水平自动切换动作电流档位,来提高电网的运行率，同时具有突变剩余电流保护功能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及电力系统中对低压线路进行故障剩余电流保护的领域，且特别设及一 种剩余电流动作保护方法及装置，具体设及保护器的自动调挡功能及突变剩余电流保护功 能。
技术介绍
随着电网中用电设备的增加和普及，因为电气设备使用不当或线路造成的故障剩 余电流时有发生。剩余电流事故会引起火灾、用电设备损坏W及用电人员伤害。通常，衡量 一个国家或地区的触、剩余电流事故发生率是W每消耗1亿度电造成的死亡人数来表示的， 发达国家的安全用电水平已控制在每消耗1亿度电造成死亡1人W下，而我国还远没有达到 运个安全用电水平，尤其是广大的农村地区和偏僻山区。全国火灾统计数据表明，我国电气 火灾一直保持在总火灾总数的30%左右，造成的直接经济损失却达到了总损失的40% W 上，为了人身安全与用电设备安全，在低压电网中安装剩余电流动作保护器是防止人身触 电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效的防护措施。 在低压电网中，剩余电流动作保护器用W防止因剩余电流引发的电气火灾、人身 触电和电气设备损坏，在保障用电安全方面起着重要的作用。实际使用中，当设定剩余电流 动作阔值较小时，常引起剩余电流保护器频繁动作，造成电网运行率降低。迫使一些用户擅 自将剩余电流保护器退出运行，存在重大安全隐患。另一方面，当设定剩余电流保护器动作 阔值较大时，可W减少剩余电流保护器的动作次数，提高电网运行率，但降低了剩余电流保 护的有效性。 目前广泛应用于低压电网的剩余电流保护器动作阔值固定，不能自动调节，自适 应能力及实用性较差。实际情况下，各种用配电线路的固有剩余电流是不同的，且在不同气 候、不同环境条件及不同的线路状况下，剩余电流的变化很大，如果剩余电流保护器的动作 值为一固定值，同一产品在固有剩余电流小的线路中使用时，可能起不到应有的安全保护 作用;在固有剩余电流大的线路中使用时，又会出现经常跳闽停电的情况，造成供电安全可 靠性差，给用户带来不必要的停电损失。
技术实现思路
本专利技术提出一种剩余电流动作保护方法及装置，提供了智能型剩余电流保护器的 自动调挡功能，可W根据电网运行水平自动切换动作电流档位，来提高电网的运行率，同时 具有突变剩余电流保护功能。 为了达到上述目的，本专利技术提出一种剩余电流动作保护装置，包括： 剩余电流检测电路，包括零序电流互感器将剩余电流产生的零序电流转换为电压 信号；[000引信号调理电路，包括运算放大器将所述剩余电流检测电路输出的电压信号进行放 大处理； 微处理器，包括单片机根据所述信号调理电路输出的电压信号判断剩余电流信号 是否超过规定阔值； 脱扣器驱动电路，用于接收所述微处理器发出的脱扣指令，并驱动脱扣器脱扣，断 开线路； 电源模块，为W上各模块进行供电。 进一步的，所述零序电流互感器所转换产生的电压信号分为两部分： 一路信号作为比较信号经过放大处理后输出到所述微处理器，并与设定的整定值 比较判断剩余电流信号是否超过规定阔值； 另一路信号经过信号放大、滤波处理和A/D转换生成数字信号，通过外接的显示单 元进行状态显示。[001引进一步的，所述电源模块提供+12v和巧V两路输出电压，其中巧V为脱扣器驱动电 路、微处理器和信号调理电路中的运算放大器供电，+12V为外设供电。 为了达到上述目的，本专利技术还提出一种剩余电流动作保护方法，包括下列步骤： 采集剩余电流信号，并判断其是否为突变剩余电流； 当判断所述剩余电流为突变剩余电流时，进行剩余电流动作保护，否则进入自动 调挡程序； 当剩余电流在设定限值范围内时，动作阔值不变； 当剩余电流超出设定限值范围时，且持续时间大于设定时间后，改变动作阀值，并 将剩余电流设定值范围进行浮动调档； 当剩余电流超过动作阀值时，发出脱扣指令，断开线路，当剩余电流未超过动作阔 值时，保护器不动作。 进一步的，所述剩余电流设定值范围的档位设定为：80、160、320、400、480、560、 720、800、960、1040mA。 进一步的，所述自动调档的原则为:如果降1档档位值+10〉当前剩余电流值〉降2档 档位值+10,且时间达到45s，则自动降档到合适的档位值。 进一步的，所述剩余电流设定值范围的档位在系统初始化时设定为1040mA的档 位，并将档位进入标志设置为1。 进一步的，所述自动调挡程序通过对检测到的剩余电流值进行判断，使程序进入 相应档位部分进行处理： 每进入一个档位，首先判断档位进入标志，查看上一次是进入的哪个档位； 如果为第一次进入当前档位，表明当前剩余电流值已经变化到一个新的区间内， 之前的对其他档位的45s电流监测或正常的运行状态结束，此时将重新45s启动定时器，开 始进行该档位的电流监测； 如果上一次也是进入的该档位，则判断保持在该区间运行的时间是否已经超过 45s，如果45s对应的计数值未到就跳出该部分，开始进行下一轮的判断； 如果45s对应的计数值已经到达，表明剩余电流已经在当前的区间内运行并保持 了 45s，运时需要将剩余电流的动作值档位切换到当前区间所对应的档位上，点亮相应档位 的状态指示灯，关闭45s计时操作，并且清零定时器，W准备进行下一轮的操作。 进一步的，所述当所述剩余电流为突变剩余电流时，首先计算前后两个周期的剩 余电流的差，判断其是否大于突变剩余电流动作值，当差值大于突变剩余电流动作值时，执 行机构动作。进一步的，在实现突变剩余电流保护时，根据剩余电流的大小进行反时限剩余电 流保护，所述反时限保护的通用数学模型的基本形式为： 其中，t为动作延时;K是设计的常数;M是由用户整定的时间常数，由上下级保护动 作时间的正确配合要求决定;I为保护测量电流;Ip为基准电流，取被保护设备的额定电流； a是曲线水平移动常数，反应了反时限保护动作能够动作的电流相对于Ip的倍数，取1.0;n 是曲线形状常数，在0~2之间取值，n越大曲线形状越睹，即保护动作时间随电流增大而减 小的越快。 本专利技术提出的剩余电流动作保护方法及装置，提供了智能型剩余电流保护器的自 动调挡功能，可W根据电网运行水平自动切换动作电流档位，来提高电网的运行率。同时， 为保障对故障剩余电流的正确防护，设计了剩余电流保护器的突变剩余电流保护功能，保 护动作具有反时限功能。因此，提高了保护器的自适应能力及可靠性。【附图说明】 图1所示为本专利技术较佳实施例的剩余电流动作保护装置结构示意图。 图2所示为本专利技术较佳实施例的剩余电流动作保护方法中自动调档流程图。 图3所示为本专利技术较佳实施例的剩余电流动作保护方法当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种剩余电流动作保护装置，其特征在于，包括：剩余电流检测电路，包括零序电流互感器将剩余电流产生的零序电流转换为电压信号；信号调理电路，包括运算放大器将所述剩余电流检测电路输出的电压信号进行放大处理；微处理器，包括单片机根据所述信号调理电路输出的电压信号判断剩余电流信号是否超过规定阈值；脱扣器驱动电路，用于接收所述微处理器发出的脱扣指令，并驱动脱扣器脱扣，断开线路；电源模块，为以上各模块进行供电。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宁建行，迟长春，吕腾飞，陆彦青，赵德明，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：上海;31
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