在多相输电系统中辨识故障类型的设备及多相输电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种在多相输电系统中辨识故障类型的设备及多相输电系统，其中，对于多相输电系统的至少一相中的每一相，该设备中的电源注入单元包括：继电器，其具有作为常开开关的第一开关和作为常闭开关的第二开关；电源，其一端经由电阻器接地，而其另一端经由继电器的第一开关和耐高压开关连接到相应相的输电导体，其中耐高压开关还经由继电器的第二开关接地，其中所述继电器被配置成在发生多相跳闸之后断开第二开关并且闭合第一开关，并且所述耐高压开关被配置成在发生多相跳闸之后闭合，从而将来自电源的电功率注入到多相输电系统中。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高压输电领域，特别涉及在多相输电系统中辨识故障 类型的设备及多相输电系统。
技术介绍
在三相输电系统中导致输电线路^跳闸的故障有两种类型，即永久性故 障和瞬时性故障。自动重合闸是改善输电系统运行稳定性和连续性的有效 方法。然而，当故障是永久性故障时，输电线路的重合闸将使输电系统及 一次设备在较短的时间内遭受连续两次故障的冲击，从而对设备的性能及 系统的稳定构成了较大的威胁。因此，区分输电线路瞬时性故障和永久性 故障以便防止永久性故障下的重合闸是非常重要的。目前，在输电线路的自适应重合闸研究中，基本都是基于非故障相线 路对跳闸线路的电磁耦合，通过分析永久性故障和瞬时性故障两种状态下 的不同电气特征进行故障类型的识别。但是在输电线路三相跳闸的情况 下，三条输电导体都不带电，既无健全相对故障相的耦合，也不存在g 电流。也就是说，此时三相输电线路上不存在任何电气特征量，因而导致 无法进行基于其自身电气量的故障辨识。此夕卜，在现有技术中也提出了在发生三相跳闸的情况下通过分析故障 一次电弧的特征信息进行故障类型识别，但是这类方法受限于故障电,型的准确性，其可靠性以及灵^t度无法得到保证。鉴于上述情形，本技术的专利技术A^中国电机工程学会的2007年 度^i义上披露了 一篇论文，其中公开了 一种简单可靠的基于注入电源的故 障辨识方案。具体地，如图1所示，在输电系统中发生三相跳闸之后，通 过合上接地刀闸K来将外部电源S引入到输电系统的输电线路中，然后 通过测量输电线路上的电流来识别线路故障是瞬时性故障还是永久性故 障。虽然在上述论文中公开了基于注入电源的故障辨识方案，但是它没有 公开一种实用方式来将外部电源安全引入到输电系统中。例如，如果电源 如图1所示引入到输电系统中，则该电源很有可能被输电系统中偶尔经由接地刀闸K泄漏的高压电损坏。因此，如何保证所引入的电源的实际安 全性也是需要关注的 一个重要方面。
技术实现思路
在下文中给出了关于本技术的筒要概述，以便提供关于本实用新 型的某些方面的基本理解。但是，应当理解，这个概述并不是关于本实用 新型的穷举性概述。它并不是意图用来确定本技术的关键性部分或重 要部分，也不是意图用来限定本技术的范围。其目的仅仅是以简化的 形式给出关于本技术的某些概念，以此作为稍后给出的更详细描述的 前序。本技术的目的是提供一种在多相输电系统中辨识故障类型的设 备，其中可以安全地将电源引入到该输电系统中。才艮据本技术的一方面，提供了一种在n相输电系统中辨识故障类 型的设备，其中n是大于l的整数，该设备包括电源注入单元，被配置 成在n相输电系统中由于故障而发生n相跳闸之后，将电功率注入到n 相输电系统中；电流测量单元，被配置成在电源注入单元将电功率注入到 n相输电系统中时，测量n相输电系统中的电流；以及故障类型判别单元， 被配置成根据电流测量单元的电流测量结果来判别故障是永久性故障还 是瞬时性故障，其中，对于n相输电系统的至少一相中的每一相，电源注 入单元包括继电器，其具有作为常开开关的第一开关和作为常闭开关的 第二开关；电源，其一端经由电阻器接地，而其另一端经由继电器的第一 开关和耐高压开关连接到相应相的输电导体，其中耐高压开关还经由继电 器的第二开关接地，其中所述继电器被配置成在发生n相跳闸之后断开第 二开关并且闭合第一开关，并且所述耐高压开关被配置成在发生n相跳闸 之后闭合，从而将来自电源的电功率注入到n相输电系统中。根据本技术的另 一方面，提供了 一种包括如上所述的i殳备的多相 输电系统。根据本技术的技术方案，在输电系统中未发生三相跳闸的情况 下，由于继电器的笫一开关是断开的而其第二开关是闭合的，因此在输电系统工作时偶尔经由耐高压开关泄漏的高压电可以经由继电器的第二开 关通到地，而不会对电源造成损害，从而保证了电源的安全性。附图说明参照以下结合附图对本技术实施例的说明，会更加容易地理解本 技术的以上和其它目的、特点和优点。在附图中，相同的或对应的技 术特征或部件将采用相同或对应的附图标记来表示。图1示出了现有技术的基于注入电源的故障辨识方案中的电源单相 接线电路图。图2示出了才艮据本技术实施例的在三相输电系统中辨识故障类 型的设备的框图。图3示出了根据本技术实施例的电源注入单元的单相接线电路图。图4示出了才艮据本技术实施例的针对三相输电系统中的三相的 示例性电源接线电路图。图5示出了才艮据本技术实施例的相A-C接地故障下的示例性电 路状态图。具体实施方式下面参照附图来说明本技术的实施例。应当注意，为清楚起见， 附图和说明书中省略了与本技术无关的、本领域普通技术人员已知的 部件和处理的表示和描述。下面将以三相输电系统为例对本技术的实施例进^fti兌明。但是， 显然地，本领域的技术人员在阅读了下面描述之后可以容易地将本实用新 型扩展到n相输电系统(n是大于1的整数)。图2示出了才艮据本技术实施例的在三相输电系统中辨识故障类 型的设备200的框图。如图2所示，该设备包括电源注入单元210、电流 测量单元220以及故障类型判别单元230。在该设备200中，电源注入单元210被配置成在三相输电系统中由于 故障而发生三相跳闸之后，将电功率注入到三相输电系统中。电流测量单元220净皮配置成在电源注入单元210将电功率注入到三相输电系统中时， 测量三相输电系统中的电流。故障类型判别单元230被配置成根据电流测 量单元220的电流测量结果来判别故障是永久性故障还是瞬时性故障。具 体地，当测量电流大于预定阈值时，故障类型判别单元230判别故障是永 久性故障，而当测量电流小于或等于预定阈值时，故障类型判别单元230 判别故障是瞬时性故障。下面参照图3进一步描述电源注入单元210的具体实现。图3示出了 根据本技术实施例的电源注入单元210的单相接线电路图。如图3所 示，对于三相输电系统中的至少一相当中的每一相，电源注入单元210包 括继电器J，其具有常开开关Jl和常闭开关J2;以及电源S，其一端 经由电阻器R接地，而其另一端经由继电器J的开关J1和耐高压开关K(这 里，耐高压开关指的是能够耐受输电系统中输电线路的高压电而可直接连 接到输电线路的开关，其成本通常较高)连接到相应相的输电导体，其中 耐高压开关K还经由继电器J的开关J2接地。优选地，为了降低实施成本，耐高压开关K可以采用输电系统中已 有的接地刀闸。在输电系统中未发生三相跳闸的情况下，由于继电器J的开关Jl是 断开的而其开关J2是闭合的，因此在输电系统工作时偶尔经由耐高压开 关K泄漏的高压电可以经由继电器J的开关J2通到地，而不会对电源S 造成损害，从而保证了电源S的安全性。另外，在耐高压开关K采用输 电系统中已有的接地刀闸的情况下，由于耐高压开关K在输电系统中未 发生三相跳闸时经由继电器J的开关J2接地，因此耐高压开关K仍然可 以作为接地刀闸照常使用。在输电系统中由于故障发生三相跳闸之后，优选地，为了等待故障二 次电弧熄灭，在输电系统中发生三相跳闸后过去了一段时间，断开继电器 J的开关J2，并且闭合继电器J的开关Jl以及耐高压开关K，以^f更将电 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在ｎ相输电系统中辨识故障类型的设备，其中ｎ是大于１的整数，该设备包括：　电源注入单元，被配置成在ｎ相输电系统中由于故障而发生ｎ相跳闸之后，将电功率注入到ｎ相输电系统中；　电流测量单元，被配置成在电源注入单元将电功率注入到ｎ相 输电系统中时，测量ｎ相输电系统中的电流；以及　故障类型判别单元，被配置成根据电流测量单元的电流测量结果来判别故障是永久性故障还是瞬时性故障，　其特征在于，对于ｎ相输电系统的至少一相中的每一相，电源注入单元包括：　继电器，其 具有作为常开开关的第一开关和作为常闭开关的第二开关；以及　电源，其一端经由电阻器接地，而其另一端经由继电器的第一开关和耐高压开关连接到相应相的输电导体，其中耐高压开关还经由继电器的第二开关接地，　其中继电器被配置成在发生ｎ相跳闸 之后断开第二开关并且闭合第一开关，并且所述耐高压开关被配置成在发生ｎ相跳闸之后闭合，从而将来自电源的电功率注入到ｎ相输电系统中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨赢，范建忠，苏斌，景雷，
申请(专利权)人：ABB研究有限公司，
类型：实用新型
国别省市：CH[瑞士]