一种基于中性点灵活接地方式的故障选线装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于中性点灵活接地方式的故障选线装置，属于配电网单相接地故障选线技术领域。故障选线装置是由具备数据采集功能的采集模块通过通讯电缆依次连接具备信号输入、故障选线、数据分析、信号输出功能的主控制器和具备迅速改变选线电阻阻值大小功能的中性点灵活接地电阻柜，主控制器信号输出至显控终端。配电线路发生故障时，通过灵活投切不同阻值选线电阻可大幅提高中、小过渡电阻情形时下故障选线的准确率，结合多个故障选线计算单元协同工作，多判据并行处理，金属性接地故障选线准确率可达100％。使用快速气体开关进行配电网中性点选线电阻的快速投切，可以实现快速选线，控制时间精度达微秒量级。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于中性点灵活接地方式的故障选线装置，属于配电网单相接地故障选线

技术介绍
目前，国内外相关技术单位通过深入分析了小电流接地系统配电网单相接地故障特征，围绕电压和电流工频暂态、稳态、谐波、能量等特征信息，探索了多种故障选线方法，如零序电流法、零序功率方向法、首半波暂态电流法、能量选线法，以及信号注入法等，并相继推出了几代故障选线保护装置。目前市场上商用小电流接地故障选线装置多是以单片机为硬件核心，基于上述某一种选线原理进行构建的。但是这些产品普遍存在如下问题：第一，依赖于单一特征参数变化的故障选线方法，由于选线理论和技术实现上的局限使得选线装置的灵敏度和准确性都不高，无法满足配电网故障高准确率检测要求；第二，现有通过投切选线电阻进行选线的装置一般采用普通开关设备来投切选线电阻，普遍存在开关切除电阻时电弧重燃，不易快速切断的缺点；第三，现有的技术和产品功能单一，大多都是针对金属性接地故障时故障选线，虽然针对这一技术状态取得了较理想的成果，但在弧光接地等高阻接地故障情况下则显得力不从心，选线正确率普遍较低。这是因为在高阻故障情形时，以往用于金属性接地故障的传统判据的诊断能力大幅下降。
技术实现思路
本技术的目的为了克服传统故障选线装置选线正确率低的缺点，提供一种基于中性点灵活接地方式的故障选线装置。为了实现以上目的，本技术所采用的技术方案是：一种基于中性点灵活接地方式的故障选线装置，是由具备数据采集功能的采集模块通过通讯电缆依次连接具备信号输入、故障选线、数据分析、信号输出功能的主控制器和具备迅速改变选线电阻阻值大小功能的中性点灵活接地电阻柜，主控制器信号输出至显控终端。所述采集模块是由具备测量线路电流功能的的电流互感器(CT)和具备测量线路电压功能的电压互感器(PT)组成，安装在输电线路上。所述主控制器由数据线依次连接的具备信号采集功能的信号输入单元、具备故障选线功能的故障选线单元、具备分析数据功能的中央控制单元和分析结果输出的信号输出单元组成。所述中性点灵活接地电阻柜由电力电缆并联连接的具备改变故障点特征功能的多个选线电阻和快速投切选线电阻功能的多个气体快速开关组成。所述中性点灵活接地电阻柜包括由信号线、控制电缆依次连接的具备信号处理能力的显控中心、实时显示故障选线结果的电子显示屏、输出故障告警信号的端口和输出断路器分合闸控制指令功能的端口。本技术的有益效果：配电线路发生故障时，通过灵活投切不同阻值选线电阻可大幅提高中、小过渡电阻情形时下故障选线的准确率，结合多个故障选线计算单元协同工作，多判据并行处理，金属性接地故障选线准确率可达100％；使用快速气体开关进行配电网中性点选线电阻的快速投切，该开关可以在很低的欠压比下稳定触发，性能稳定可靠；开关电弧易于熄灭，不存在息弧难的问题，且控制时间精度可达微秒量级，可以实现快速选线，能够实现较高的高阻故障选线准确率。附图说明图1为本技术故障选线装置的组成及工作原理图；图2为主控制器的组成及工作原理图；图3为中性点灵活接地电阻柜的组成和工作原理图；图4为显控终端的组成和工作原理图。具体实施方式下述实施例仅对本技术作进一步详细说明，但不构成对本技术的任何限制。如图1所示，故障选线装置是由具备数据采集功能的采集模块101通过通讯电缆依次连接具备信号输入、故障选线、数据分析、信号输出功能的主控制器102和具备迅速改变选线电阻阻值大小功能的中性点灵活接地电阻柜103，主控制器信号输出至显控终端104。采集模块101是由具备测量线路电流功能的的电流互感器(CT)和具备测量线路电压功能的电压互感器(PT)组成，其安装在输电线路上。如图2所示，主控制器102包括由数据线依次连接的具备信号采集功能的信号输入单元201、具备故障选线功能的故障选线单元202、具备分析数据功能的中央控制单元203和分析结果输出的信号输出单元204组成。如图3所示，中性点灵活接地电阻柜103包括由电力电缆并联连接的具备改变故障点特征功能的选线电阻301～304和快速投切选线电阻功能的气体快速开关305～308组成。如图4所示，显控终端104包括由信号线、控制电缆依次连接的具备信号处理能力的显控中心401、实时显示故障选线结果的电子显示屏402、输出故障告警信号的端口403和输出断路器分合闸控制指令功能的端口404组成。上述选线装置的工作原理及流程为：(1)配电网正常运行时，配网中性点经过消弧线圈接地，选线装置在线实时监测母线PT输出信号；(2)当数据采集模块101检测到母线PT开口三角输出零序电压超过整定值时，初步判定线路发生单相接地故障，主控制器开始采集各出线的CT电流数据；(3)主控制器102控制中性点灵活接地电阻柜103内的气体开关305快速触发导通，将选线电阻301并入配网中性点，同时持续监测CT数据中的故障特征信息；(4)通过开关306～308投切电阻302～304，改变中性点并联选线电阻的阻值，同时观察并提取故障线路的故障特征信息；(5)若判定故障类型为金属性接地，主控制器102启动金属性接地故障选线算法；若判定为高阻接地故障，主控制器102启动针对高阻接地故障的算法进行故障选线；(6)上述步骤得到的初步选线结果由主控制器中央控制单元203最终汇总，并通过数学模型决策出最终选线结果；(7)完成选线后，主控制器102控制等离子体喷射触发开关305～308迅速关断切除配电网中性点并联的选线电阻301～304；(8)显控终端104显示故障选线结果并输出告警指示信号。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于中性点灵活接地方式的故障选线装置，其特征在于：所述故障选线装置是由具备数据采集功能的采集模块(101)通过通讯电缆依次连接具备信号输入、故障选线、数据分析、信号输出功能的主控制器(102)和具备迅速改变选线电阻阻值大小功能的中性点灵活接地电阻柜(103)，主控制器信号输出至显控终端(104)。

【技术特征摘要】
1.一种基于中性点灵活接地方式的故障选线装置，其特征在于：所述故障选线装置是由具备数据采集功能的采集模块(101)通过通讯电缆依次连接具备信号输入、故障选线、数据分析、信号输出功能的主控制器(102)和具备迅速改变选线电阻阻值大小功能的中性点灵活接地电阻柜(103)，主控制器信号输出至显控终端(104)。2.根据权利要求1所述的故障选线装置，其特征在于：所述采集模块(101)是由具备测量线路电流功能的的电流互感器、测量线路电压功能的电压互感器组成，其安装在输电线路上。3.根据权利要求1或2所述的故障选线装置，其特征在于：所述主控制器(102)由数据线依次连接的具备信号采集功能的信号输入单元(201)、具备故障选线功能的故障选线单元(202)、具备分析数据功能的中央控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金龙，孙刚，王教波，刘党峰，段仲华，卢振磊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司中原油田分公司供电服务中心，
类型：新型
国别省市：北京;11