本发明专利技术涉及一种中性点非有效接地系统零序电流测量装置及方法。它改进中性点非有效接地系统单相接地故障选线装置的测量装置与测量方法，提高测量零序电流的灵敏度与精度。其零序电流互感器输出串联电阻R2，电阻R2并联小型电压互感器一次线圈，小型电压互感器二次线圈输出串联电阻R3，电阻R3其中一端接地，另一端连接运算电路的其中一个输入端，运算电路的输出连接比例放大器II和比例放大器III，比例放大器II和比例放大器III分别连接A/D模数转换电路后与微机系统连接；微机系统连接D/A数模转换电路，D/A数模转换电路输出连接比例放大器I，比例放大器I输出连接运算电路的另一个输入端。
Zero sequence current measuring device and method for neutral point non effective earthing system
The invention relates to a zero sequence current measuring device and method for neutral point non effective earthing system. It improves the measuring device and measuring method of single phase to ground fault line selection device of neutral point non effective earthing system, so as to improve the sensitivity and accuracy of measuring zero sequence current. The zero sequence current transformer output series resistor R2, a resistor R2 in parallel coil small voltage transformer, small voltage transformer secondary coil two outputs R3 series resistors, resistor R3 which is connected with the ground, the other end is connected with the arithmetic circuit one input operation circuit output connection Ratio Amplifier II and proportional amplifier III, II and III proportional amplifier proportional amplifier are respectively connected with the A/D analog-to-digital conversion circuit is connected with the microcomputer system; microcomputer system is connected with the D/A digital analog conversion circuit, D/A digital analog conversion circuit is connected with the output proportional amplifier I, proportional amplifier I outputs another input connection operation circuit.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统继电保护领域，特别涉及一种中性点非有效接地系统零序电 流测量装置及方法。
技术介绍
电力变压器中性点不接地的电力系统发生单相接地短路时，没有短路回路，不会 产生短路电流，电力系统继电保护可以不用跳闸，电力系统允许继续运行一段时间。但是单 相接地对电力系统也是有害的。因此，这种系统发生单相接地短路时，继电保护必须发出报 警信号，由运行值班人员做出相应处理，最后对故障线路进行停电检修。为了对故障线路进 行停电检修，继电保护应当发出报警信号并指出故障线路。继电保护判断出是否发生单相 接地短路很容易实现。但是，中性点不接地系统发生单相接地短路时的容性电流较小，判断 出哪一条线路发生故障就很困难。至今国内外单相接地选线装置的正确动作率很低。常用的办法是发生单相接地故障时，利用电力系统自身产生的故障量来检测。有 比较各条线路零序电流幅值大小的群幅比较原理；有比较各条线路零序电流相位差别的群 相比较原理；也有两者结合的群幅群相比较原理。由于中性点不接地的电力系统发生单相 接地故障时的容性电流随系统结构和运行方式的变化而变化，有时很大，有时很小，加上电 流互感器TA误差，单相接地选线装置的测量误差等因素的影响，很多情况下，难以判断出 故障线路。为解决单相接地选线装置的正确动作率低的问题，专利技术专利申请号为931113091 的专利技术专利提出了一种外加交流信号的方法。专利技术专利申请号为2004100240158的专利技术专 利提出了一种小接地电流系统单相接地故障选线方法。这些方法需要外加信号电源，使用 不方便，装置性能仍然不满足要求。发生单相接地故障时，利用电力系统自身产生的故障量来检测的原理可靠，主要 问题在于被测量的零序电流很小，装置测量误差大，造成单相接地选线装置的正确动作率 很低。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种中性点非有效接地系统零序电流 测量装置及方法，它通过改进中性点非有效接地系统单相接地故障选线装置的测量环节与 测量方法，提高测量零序电流的灵敏度与精度。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案 一种中性点非有效接地系统零序电流测量装置，它包括小型电压互感器TV，它的一次侧线圈输入电压量，二次侧串联电阻R3，电阻R3 —端接 地，另一端连接运算电路的一个输入端；运算电路的输出端与至少一个比例放大器连接，比例放大器则与相应的A/D模数转换电路连接，A/D模数转换电路与微机系统连接；微机系统，它的输出端通过至少一个D/A数模转换电路，D/A数模转换电路与相应的比 例放大电路连接，该比例放大电路输出端接运算电路的另一个输入端。所述小型电压互感器TV的一次侧线圈输入的电压量为电阻R2两端的电压，电阻 R2串联在一次系统零序电流互感器的二次侧，电阻R2并联压敏电阻R1、电容Cl，电阻R2获 取与一次系统零序电流成比例的电压。所述电阻R3并联电容C2。所述运算电路的输出端分别与比例放大电路II、比例放大电路III连接，比例放 大电路II、比例放大电路III分别与相应的A/D模数转换电路I和A/D模数转换电路II连接。所述D/A数模转换电路与比例放大电路I连接，比例放大电路I输出与运算电路 的另一个输入端连接。一种采用中性点非有效接地系统零序电流测量装置的工作方法，它的过程为电力系统正常运行时，中性点非有效接地系统零序电流测量装置开始投入运行，串联 在零序电流互感器的输出的电阻R2两端的电压接至装置的小型电压互感器TV —次侧线 圈，串联在小型电压互感器TV 二次侧线圈的电阻R3的两端电压Ul输入运算电路的其中 一个输入端子，运算电路的输出电压经比例放大器II和A/D模数转换电路I得到Ul数字 信号，并输入微机系统；微机系统对Ul数字信号进行处理后形成Ul的影像数字信号Un，微机系统把Un输出 给D/A数模转换电路，D/A数模转换电路输出与数字信号Un相对应的模拟信号，该模拟信 号经比例放大器I输入运算电路的另一个输入端子，运算电路对两个输入端的信号进行运 算，运算结果使运算电路输出电压U3为零；如果U3没有降为零，微机系统对Ul数字信号继续进行处理，形成Ul新的影像数字信 号Un，微机系统把新的Un输出给D/A数模转换电路；如此反复，直至U3达到最小值；微机 系统把U3达到最小值时的Un的一段周期数字信号作为记忆信号Um存入微机系统存储时 间较长的存储器；微机系统获得记忆信号^!后，不再从A/D模数转换电路I取Ul电压波形数字信号；而 是把记忆信号周期地输出给D/A数模转换电路；并从A/D模数转换电路II取Ul电压波 形数字信号；电力系统发生单相接地故障，微机系统从A/D模数转换电路II获取的Ul电压波形数 字信号为装置测量到的输电线路中的容性零序电流。本专利技术的有益效果是容性零序电流在测量电路的第一环节就得到放大；各种稳 态干扰信号在装置本体最前端就得到消除；装置本体可尽量放大有用的零序电流信号，使 故障选线装置对零序电流的测量灵敏度与精度得到很大提高，保证故障选线装置做出正确 选择。附图说明图1表示一种中性点非有效接地系统零序电流测量装置逻辑框其中，1.微机系统，2.比例放大电路I，3.比例放大电路II，4.比例放大电路III，5. D/A数模转换电路，6. A/D模数转换电路I，7. A/D模数转换电路II，8.运算电路。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。一种中性点非有效接地系统零序电流测量装置如图1所示。零序电流互感器的输 出端串联一个电阻R2，以获取与零序电流成比例的电压。以往的故障选线装置的零序电流 互感器输出的是按照零序电流互感器变比减小了的零序电流，一次系统中容性零序电流本 来就很小，经电流互感器变比，电流互感器二次测零序电流更小。电流互感器二次侧零序电 流然后送给故障选线装置的又一个小型电流互感器，零序电流经故障选线装置的又一个小 型电流互感器变比，小型电流互感器二次侧零序电流再一次减小。小型电流互感器二次侧 串联一个电阻，以获取与零序电流成比例的电压，这个零序电压较小。很小的零序电流在转 换中，很容易被零序电流互感器的励磁电流和故障选线装置的小型电流互感器励磁电流干 扰，零序电流信息甚至被二个电流互感器的励磁电流埋没。本专利技术在一次系统的零序电流互感器的输出串联一个电阻R2，很小的零序电流可 以获得较大的零序电压值，容性零序电流在测量电路的第一环节就得到放大。电阻R2两端 较大的零序电压值在传输过程不容易被干扰，不会被零序电流互感器的励磁电流和故障选 线装置的小型电流互感器励磁电流所埋没，因此，装置对零序电流的测量灵敏度与精度得 到很大提高。电力变压器中性点不接地的输电线路不论是正常运行，还是发生相间短路，都没 有零序电流。零序电流互感器二次侧开路不会出现高电压，特别是一次侧三相导线穿过环 形铁芯的电缆零序电流互感器，二次侧开路不会出现高电压。如果是三相电流互感器TAa、 TAb、TAc 二次侧相加的零序电流互感器(如图1所示)，由于三相电流互感器误差和环境的 不平衡，将有不平衡零序电流；零序电流互感器二次侧开路将产生很大过电压。为了减小不 平衡零序电流的影响，零序电流互感器输出串联一个电阻R2;且不平衡零序电流大时，电 阻R2取小值；不平衡本文档来自技高网...
【技术保护点】
１． 一种中性点非有效接地系统零序电流测量装置，其特征是，它包括：小型电压互感器ＴＶ，它的一次侧线圈输入电压量，二次侧串联电阻Ｒ３，电阻Ｒ３一端接地，另一端连接运算电路的一个输入端；运算电路的输出端与至少一个比例放大器连接，比例放大器则与相应的Ａ／Ｄ模数转换电路连接，Ａ／Ｄ模数转换电路与微机系统连接；微机系统，它的输出端通过至少一个Ｄ／Ａ数模转换电路，Ｄ／Ａ数模转换电路与相应的比例放大电路连接，该比例放大电路输出端接运算电路的另一个输入端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓明，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：88
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