一种小电阻接地配电网继电保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种小电阻接地配电网继电保护装置，包括采集模块、判断模块和、程序模块和驱动模块，采集模块的输入级分别与若干个零序电流互感器的二次侧电连接，用于采集零序电流互感器的电信号；判断模块的输入级与采集模块的输出级电连接，判断模块根据采集模块的采集信号控制驱动模块；驱动模块的输入与判断模块的输出级电连接，驱动模块用于接通跳闸回路，切除故障；程序模块存储在小电阻接地配电网继电保护装置中，包括以下步骤：根据采集模块的采集信号，计算基准线路的特征值E

A relay protection device for small resistance grounded distribution network

【技术实现步骤摘要】
一种小电阻接地配电网继电保护装置
本专利技术涉及电力系统设备领域，更具体地，涉及一种小电阻接地配电网继电保护装置。
技术介绍
随着经济水平的快速发展，变电站内出线日益增多，线路故障发生时的电容电流也随之增大。小电阻接地系统在接地故障发生时可以提供较大的短路电流，利于继电保护快速动作跳闸，能够避免母线电压上升导致的绝缘薄弱处击穿、电缆相间短路、电压互感器谐振过电压等事故。但是，当小电阻接地系统发生高阻接地故障时，故障电流往往会因为过小而导致继电保护不能正确动作，反而给电力系统的安全稳定运行带来了不利影响。因此，解决小电阻接地系统发生高阻接地以及多点接地的问题，对于该种运行方式的推广以及使用都能带来重大影响。小电阻接地配电网目前主要采用零序过流保护进行接地故障线路的切除，其保护整定值需要避开线路电容电流，因此整定值较高。当发生高过渡电阻接地故障时，故障线路的零序电流将远远低于整定值，导致保护无法正确动作，即保护拒动。若将整定值降低，非故障线路将会导致无法躲开电容电流而发生保护误动。因此，关键在于如何降低零序过流保护的整定值而不发生误动与拒动。
技术实现思路
本专利技术克服了上述现有的技术不足，提供一种小电阻接地配电网继电保护装置。通过本专利技术，从业人员可以利用反时限特性实现高过渡电阻接地故障的反应，在降低整定值的同时保证了故障线路的准确切除，有效保证了小电阻接地系统的设备安全。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种小电阻接地配电网继电保护装置，包括采集模块、判断模块和、程序模块和驱动模块，其中，所述的采集模块的输入级分别与若干个零序电流互感器的二次侧电连接，用于采集零序电流互感器的电信号；所述的零序电流互感器设置在开关柜内；所述的判断模块的输入级与采集模块的输出级电连接，所述的判断模块根据采集模块的采集信号控制驱动模块；所述的驱动模块的输入与判断模块的输出级电连接，驱动模块用于接通跳闸回路，切除故障；所述的程序模块存储在小电阻接地配电网继电保护装置中，包括以下步骤：根据采集模块的采集信号，计算基准线路的特征值Ei；根据基准线路的特征值Ei进行判断，若Ei>γ，则认定为非故障线路，启动驱动模块，切除故障；若Ei≤γ，则认定为故障线路，不启动驱动模块。通过本专利技术，从业人员可以利用反时限特性实现高过渡电阻接地故障的反应，在降低整定值的同时保证了故障线路的准确切除，有效保证了小电阻接地系统的设备安全。同时，由于小电阻接地配电网的继电保护系统已基本成型，不可能接受复杂的改动，本专利技术作为一种轻量化、较独立、易实施的继电保护系统，保证配电网在发生高过渡电阻接地故障的情况下，零序过流保护也能正确动作。最后，编程难度低，判断模块只需要进行简单的加减乘除即可，不仅能反应金属性接地故障，还能反应多种类型的高过渡电阻接地故障，包括单线路单相接地、多线路多相接地等故障类型。在一种优选的方案中，所述的特征值Ei通过下式进行表达：式中，所述的是为除基准线路外的其余线路零序电流采样值；所述的是接地变零序电流采样值；所述的是基准线路零序电流采样值；所述的n是开关柜内的出线线路的数量。本优选方案中，Ki定义为基础值，为其余各出线零序电流(包括接地变中性点零序电流)与基准线路零序电流间的倍数(即相互间的比值)之和，原理为故障线路与非故障线路电流的大小存在倍数差异，因此可以构建相关比值式，作为故障判定的基础值。Ei定义为特征值，为基准线路的基础值除以出线线路数量n，相当于求平均值，是进行故障判定的最终判据。由基础值的计算方法可知，由于故障线路的特征值将明显较大，非故障线路的特征值将明显较小，可根据每条线路的特征值经由判定规则进行故障线路的判别与选择。在一种优选的方案中，所述的γ通过下式进行表达：式中，所述的k是需判断的故障线路数量；所述的β是人为预设值；所述的n是开关柜内的出线线路的数量。本优选方案中，k条线路接地将会使非故障线路的基础值出现k个10，特征值相应地会大于而故障线路的基础值将少于k个10，特征值相应地会小于等于n的作用为避免线路数量变化引起的基础值变化，因为当线路数量增加时，基础值将发生变化，导致无法确定固定的判定阈值。除以n后，线路增加时基础值将相对稳定，才能确定判定阈值。在一种优选的方案中，所述的β≥10。本优选方案中，由于实际中故障线路与非故障线路的比值将远大于10。在一种优选的方案中，所述的采集模块包括滤波器和采样元件，其中，所述的低通滤波器的输入级作为采集模块的输入级，低通滤波器的输入级分别与若干个零序电流互感器的二次侧电连接；所述的低通滤波器的输出级与采样元件的输入级电连接，采样元件的输出级作为采集模块的输出级。本优选方案中，低通滤波器用于过滤零序电流互感器的二次侧的高频杂波部分，保证不会因为高频杂波而影响判断模块的判断结果。在一种优选的方案中，所述的采集模块还包括模数转换模块，所述的模数转换模块的输入级与采样元件的输出级电连接，所述的模数转换模块的输出级作为采集模块的输出级。本优选方案中，由于过滤零序电流互感器的二次侧的信号是模拟信号，需要转换为数字信号满足判断模块的判断要求。在一种优选的方案中，所述的采样元件是霍尔电流传感器。在一种优选的方案中，所述的驱动模块是光耦继电器，所述的光耦继电器的控制级与判断模块的输出级电连接，所述的光耦继电器的被控制级作为辅助触点，用于接通跳闸回路，切除故障。本优选方案中，光耦继电器具有无机械触点，不会出现触电磨损，使用寿命长等优点。在一种优选的方案中，所述的小电阻接地配电网继电保护装置还包括数据存储模块，所述的数据存储模块与判断模块电连接。本优选方案中，数据存储模块用于保存采集模块的采集信号和判断模块的判断结果。在一种优选的方案中，所述的小电阻接地配电网继电保护装置还包括无线通信模块，所述的无线通信模块与判断模块电连接。本优选方案中，无线通信模块用于将采集模块的采集信号和判断模块的判断结果发送至工作人员的移动终端。在一种优选的方案中，所述的无线通信模块是移动通信模块或者蓝牙模块或者WIFI模块或者射频模块或者红外模块。在一种优选的方案中，所述的小电阻接地配电网继电保护装置还包括可充放电源。在一种优选的方案中，所述的小电阻接地配电网继电保护装置还包括显示模块，所述的显示模块与判断模块电连接。本优选方案中，显示模块用于将采集模块的采集信号和判断模块的判断结果告知工作人员，充当人机界面。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：1、通过本专利技术，从业人员可以利用反时限特性实现高过渡电阻接地故障的反应，在降低整定值的同时保证了故障线路的准确切除，有效保证了小电阻接地系统的设备安全。2、由于小电阻接地配电网的继电保护系统已基本成型，不可能接受复杂的改动，本专利技术作为一种轻量化、较独立、易实施的继电保护系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小电阻接地配电网继电保护装置，其特征在于，包括采集模块、判断模块和、程序模块和驱动模块，其中，/n所述的采集模块的输入级分别与若干个零序电流互感器的二次侧电连接，用于采集零序电流互感器的电信号；所述的零序电流互感器设置在开关柜内；/n所述的判断模块的输入级与采集模块的输出级电连接，所述的判断模块根据采集模块的采集信号控制驱动模块；/n所述的驱动模块的输入与判断模块的输出级电连接，驱动模块用于接通跳闸回路，切除故障；/n所述的程序模块存储在小电阻接地配电网继电保护装置中，包括以下步骤：/n根据采集模块的采集信号，计算基准线路的特征值E

【技术特征摘要】
1.一种小电阻接地配电网继电保护装置，其特征在于，包括采集模块、判断模块和、程序模块和驱动模块，其中，
所述的采集模块的输入级分别与若干个零序电流互感器的二次侧电连接，用于采集零序电流互感器的电信号；所述的零序电流互感器设置在开关柜内；
所述的判断模块的输入级与采集模块的输出级电连接，所述的判断模块根据采集模块的采集信号控制驱动模块；
所述的驱动模块的输入与判断模块的输出级电连接，驱动模块用于接通跳闸回路，切除故障；
所述的程序模块存储在小电阻接地配电网继电保护装置中，包括以下步骤：
根据采集模块的采集信号，计算基准线路的特征值Ei；
根据基准线路的特征值Ei进行判断，若Ei>γ，则认定为非故障线路，启动驱动模块，切除故障；若Ei≤γ，则认定为故障线路，不启动驱动模块。


2.根据权利要求1所述的小电阻接地配电网继电保护装置，其特征在于，所述的特征值Ei通过下式进行表达：



式中，所述的是为除基准线路外的其余线路零序电流采样值；所述的是接地变零序电流采样值；所述的是基准线路零序电流采样值；所述的n是开关柜内的出线线路的数量。


3.根据权利要求1或2所述的小电阻接地配电网继电保护装置，其特征在于，所述的γ通过下式进行表达：



式中，所述的k是需判断的故障线路数量；所述的β是人为预设值；所述的n是开关柜内的出线线路的数量。


4.根据权利要求3所述的小电阻接地配电网继电保护装置，其特征在于，所述的β≥1...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖颖欢，胡浩莹，黎卡，张志强，王晓明，罗宗杰，易水平，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司湛江供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44