一种剩余电流动作保护器的突变剩余电流双阈值保护装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种剩余电流动作保护器的突变剩余电流双阈值保护装置和方法，通过对出现突变剩余电流前、后的负载电流值进行比较，能够正确区分所检测到的突变剩余电流是由人畜触电所造成，还是由分支线路或设备的投入切除动作所造成，选择两个突变剩余电流动阈值之一为依据，精准控制剩余电流保护器的动作，可提高剩余电流保护器的投运率，确保电网的安全运行。运行。运行。

【技术实现步骤摘要】
一种剩余电流动作保护器的突变剩余电流双阈值保护装置和方法


[0001]本专利技术属于低压配电系统的线路保护
，具体涉及一种剩余电流动作保护器的突变剩余电流双阈值保护装置和方法。

技术介绍

[0002]在低压配电系统中装设置剩余电流动作保护器是防止漏电引起电气火灾或电气设备损坏事故的有效技术措施，也是防止人畜直接触电或间接触电事故的发生的后备保护手段。
[0003]剩余电流动作保护器是一种检测被保护线路中所发生的剩余电流的大小，当剩余电流超过阈值时发出动作跳闸信号，切断供电线路电源，实现保护任务的保护电器。
[0004]当前剩余电流动作保护器为保护配电线路和电器设备而设有缓变剩余电流动作阈值、为保护人畜触电安全而设有突变剩余电流动作阈值。更多产品是缓变、突变共用一个阈值。现在剩余电流保护器的动作阈值一种是固定的，一种是可调的。虽然是可调的，但调定以后，在运行当中它是一个固定值，是不变化的。
[0005]供电线路剩余电流的大小与配电线路和线路上电气设备有关。具体地，与其对地绝缘电阻、感抗相关、空气湿度和配电线路的电气设备的数量有关。正常运行时表现为缓变剩余电流，数量在几百mA。
[0006]发生突变剩余电流一般有两种情况，第一种是人身和牲畜发生触电，数量在几十mA，第二种情况是分支线路或一些大的电气设备投入或退出运行。数量在上百mA。由此可见，这两种情况发生的突变剩余电流数值是不相同的，用一个突变剩余电流动阈值，无法兼顾人畜触电安全与防止误动的需要。
[0007]剩余电流保护器的动作阈值设定过大对人身和牲畜发生触电不能保护。设定过小，当剩余电流保护器所保护线路下端的线路或设备进行投、切操作时，而发生不必要的误动作。在供电线路中出现多个分支线路或多台直供用电设备的情况下该现象尤其严重。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种剩余电流动作保护器的突变剩余电流双阈值保护装置和方法，通过增加一组负荷电流互感器，测量负载电流，以负载电流的变化为判据，区分所检测到的剩余电流突变量是由于人体触电所产生的还是由线路或设备的投入或切除动作所产生的，动态选择剩余电流阈值，控制剩余电流保护器的保护动作。兼顾人畜保护和设备线路的保护，提高剩余电流保护器的投运率，确保电网的安全运行。
[0009]为实现上述技术目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0010]一种剩余电流动作保护器的突变剩余电流双阈值保护装置，包括分别设置在被保护线路每一相负载线上的第一负荷电流互感器、第二负荷电流互感器、第三负荷电流互感
器；设置在三相负载线上的零序电流互感器，以及设于剩余电流保护器中的控制单元；
[0011]所述控制单元至少包括一个用于接收、处理检测数据、做出逻辑判断并可发出跳闸指令的MPU、用于数据存储的第一存储器、第二存储器、第三存储器和第四存储器；
[0012]第一负荷电流互感器、第二负荷电流互感器、第三负荷电流互感器分别连接第一信号放大单元、第二信号放大单元、第三信号放大单元的输入端；
[0013]第一信号放大单元、第二信号放大单元、第三信号放大单元的输出端与第一模/数转换单元连接；
[0014]零序电流互感器的输出端连接第四信号放大单元的输入端；
[0015]第四信号放大单元的输出端与第二模/数转换单元连接；
[0016]MPU通过总线分别与第一模/数转换单元、第二模/数转换单元、第一存储器、第二存储器、第三存储器、第四存储器和跳闸驱动单元对应连接。
[0017]为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
[0018]上述的第一负荷电流互感器、第二负荷电流互感器、第三负荷电流互感器所检测到的负载电流信号分别经第一信号放大单元、第二信号放大单元、第三信号放大单元处理后，在MPU的控制下被送入第一模/数转换单元进行模/数转换，并将模/数转换后的负载电流信号送入第三存储器、第四存储器进行存储。
[0019]上述的零序电流互感器所检测到的突变剩余电流I
△
n
经第四信号放大单元处理后，在MPU的控制下被送入第二模/数转换单元进行模/数转换，经过模/数转换后的突变剩余电流被送入第二存储器进行存储。
[0020]上述的MPU将第三存储器中的第一次负载电流检测结果I
na1、
I
nb1、
I
nc1
和第四存储器中的第二次负载电流检测结果I
na2、
I
nb2、
I
nc2
进行数值大小的比较；
[0021]当I
na1、
I
nb1、
I
nc1
与I
na2、
I
nb2、
I
nc2
之间的差值均小于负载电流变化阈值时，选择剩余电流突变低阈值与实测剩余电流比较、判别，当实测剩余电流大于剩余电流突变低阈值时，MPU发出跳闸指令，通过跳闸驱动单元使剩余电流保护器跳闸，否则选择剩余电流突变高阈值与实测剩余电流比较、判别，实测剩余电流大于剩余电流突变高阈值时MPU发出跳闸指令，通过跳闸驱动单元使剩余电流保护器跳闸。
[0022]上述的第一存储器存储预设的负载电流变化阈值、剩余电流突变低阈值、剩余电流突变高阈值和剩余电流缓变阈值I
△
neh
。
[0023]一种剩余电流动作保护器的突变剩余电流双阈值保护方法，所述方法包括：
[0024]步骤一、预先设置负载电流变化阈值、剩余电流突变低阈值、剩余电流突变高阈值、剩余电流缓变阈值I
△
neh
到第一存储器；
[0025]步骤二、检测被保护线路是否出现缓变剩余电流超过剩余电流缓变阈值I
△
neh
的剩余电流信号，如有，则MPU发出跳闸指令，通过跳闸驱动单元使剩余电流保护器跳闸；
[0026]步骤三、通过第一负载电流互感器、第二负载电流互感器、第三负载电流互感器检测被保护线路的各相负载电流值I
na1、
I
nb1、
I
nc1
；
[0027]步骤四、将负载电流I
na1、
I
nb1、
I
nc1
通过第一信号放大单元、第二信号放大单元、第三信号放大单元和第一模数转换单元进行放大与模数转换后存储于第二存储器；
[0028]步骤五、通过零序电流互感器检测被保护线路突变剩余电流I
△
n
，通过第四信号放大单元和第二模数转换单元进行放大与模数转换后传输至第三存储器；
[0029]步骤六、若突变剩余电流I
△
n
小于剩余电流突变低阈值，否则第一负载电流互感器、第二负载电流互感器、第三负载电流互感器再次检测被保护线路的负载电流值得到I
na2、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种剩余电流动作保护器的突变剩余电流双阈值保护装置，其特征在于，包括分别设置在被保护线路每一相负载线上的第一负荷电流互感器、第二负荷电流互感器、第三负荷电流互感器；设置在三相负载线上的零序电流互感器，以及设于剩余电流保护器中的控制单元；所述控制单元至少包括一个用于接收、处理检测数据、做出逻辑判断并可发出跳闸指令的MPU、用于数据存储的第一存储器、第二存储器、第三存储器和第四存储器；第一负荷电流互感器、第二负荷电流互感器、第三负荷电流互感器分别连接第一信号放大单元、第二信号放大单元、第三信号放大单元的输入端；第一信号放大单元、第二信号放大单元、第三信号放大单元的输出端与第一模/数转换单元连接；零序电流互感器的输出端连接第四信号放大单元的输入端；第四信号放大单元的输出端与第二模/数转换单元连接；MPU通过总线分别与第一模/数转换单元、第二模/数转换单元、第一存储器、第二存储器、第三存储器、第四存储器和跳闸驱动单元对应连接。2.根据权利要求1所述的一种剩余电流动作保护器的突变剩余电流双阈值保护装置，其特征在于，所述第一负荷电流互感器、第二负荷电流互感器、第三负荷电流互感器所检测到的负载电流信号分别经第一信号放大单元、第二信号放大单元、第三信号放大单元处理后，在MPU的控制下被送入第一模/数转换单元进行模/数转换，并将模/数转换后的负载电流信号送入第三存储器、第四存储器进行存储。3.根据权利要求1所述的一种剩余电流动作保护器的突变剩余电流双阈值保护装置，其特征在于，所述零序电流互感器所检测到的突变剩余电流I
△
n
经第四信号放大单元处理后，在MPU的控制下被送入第二模/数转换单元进行模/数转换，经过模/数转换后的突变剩余电流被送入第二存储器进行存储。4.根据权利要求1所述的一种剩余电流动作保护器的突变剩余电流双阈值保护装置，其特征在于，所述MPU将第三存储器中的第一次负载电流检测结果I
na1、
I
nb1、
I
nc1
和第四存储器中的第二次负载电流检测结果I
na2、
I
nb2、
I
nc2
进行数值大小的比较；当I
na1、
I
nb1、
I
nc1
与I
na2、
I
nb2、
I
nc2
之间的差值均小于负载电流变化阈值时，选择剩余电流突变低阈值与实测剩余电流比较、判别，当实测剩余电流大于剩余电流突变低阈值时，MPU发出跳闸指令，通过跳闸驱动单元使剩余电流保护器跳闸，否则选择剩余电流突变高阈值与实测剩余电流比较、判别，实测剩余电流大于剩余电流突变高阈值时MPU发出跳闸指令，通过跳闸驱动单元使剩余电流保护器跳闸。5.根据权利要求1所述的一种剩余电流动作保护器的突变剩余电流双阈值保护装置，其特征在于，所述第一存储器存储预设的负载电流变化阈值、剩余电流突变低阈值、剩余电流突变高阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆峰，曾祥龙，俞靖，朱遵义，
申请(专利权)人：南京鼎牌电器有限公司，
类型：发明
国别省市：