【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于配电网单相接地故障检测与处理，具体涉及一种具备完善谐振过电压跳闸逻辑功能的小电流选线装置。
技术介绍
1、小电流选线装置在电力系统的发电站、变电站、石化行业、煤炭工业、冶金工业等多个领域得到了广泛应用。这些行业对电力系统的可靠性要求较高，小电流选线装置能够及时准确地选出故障线路，并通过准确选线，只对故障线路进行检修，其他线路仍可正常供电，减少停电次数和停电范围，有效保障了电力系统的安全稳定运行。
2、目前，越来越多的变电站开始安装小电流选线装置，以提高电网的接地选线能力和供电可靠性。例如，一些地区逐步推进小电流选线装置的改造工作，实现了变电站接地选线装置的全覆盖。
3、商丘地区配电网10kv系统多采用中性点不接地方式，单相接地故障占比较高，易出现系统谐振。为准确判别故障线路，采取了变电站内加装小电流选线装置，站外配电线路安装智能开关、故障指示器等措施，同时为实现故障线路快速隔离，选线装置、智能开关投入了跳闸功能，以上措施有效减少了永久性单相接地故障处置时间，但无法做到频繁瞬时接地故障导致系统出现谐振过电压情况的有效保护。瞬时性接地故障常伴随有弧光、谐振过电压产生，严重时可达相电压的3～5倍，易造成电压互感器饱和、避雷器故障、绝缘件击穿等现象，引发事故扩大，危害远高于接地故障本身。为解决上述问题，开发一种具备完善谐振过电压跳闸逻辑功能的小电流选线装置很有必要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种具备完善谐振过电
2、本专利技术的目的是这样实现的：提供一种具备完善谐振过电压跳闸逻辑功能的小电流选线装置，包括电源模块、信号采集模块、数据处理模块、逻辑判断与选线模块、通信模块、人机交互界面和预警与跳闸处理模块，所述信号采集模块包括零序电压采集单元、零序电流采集单元和相电压采集单元，所述数据处理模块和所述逻辑判断与选线模块内置选线算法，所述预警与跳闸处理模块内置电压幅值检测算法和频率分析算法以及频繁瞬时性接地故障线路跳闸处理功能，所述数据处理模块根据内置选线算法完成对所述信号采集模块的采集信号处理后发送至所述逻辑判断与选线模块，所述逻辑判断与选线模块根据内置选线算法完成对故障线路的选线工作，同时将处理后故障线路相关采集数据发送至所述预警与跳闸处理模块，所述预警与跳闸处理模块根据内置电压幅值检测算法和频率分析算法完成对故障线路的谐振过电压识别工作，对识别出谐振过电压的故障线路发出告警信号，同时根据内置频繁瞬时性接地故障线路跳闸处理功能完成对识别出谐振过电压故障线路的频繁瞬时性接地故障线路跳闸工作。
3、优选的，所述零序电压采集单元包括安装于母线上的电压互感器，所述零序电流采集单元包括安装于母线上的电流互感器，所述相电压采集单元包括安装于三相线路上的电压互感器。
4、进一步优选的，所述电压互感器的性能选择要求为高精度、宽频带和良好线性度，所述信号采集模块的数据采集装置性能选择要求为高速和多通道。
5、优选的，所述选线算法包括零序电流法、零序功率方向法和盲半波法。
6、优选的，所述电压幅值检测算法具体为：设定零序电压幅值的预警阈值，算法将实时采集到的零序电压幅值与设定的预警阈值进行比较，当采集到的电压幅值超过预警阈值时触发预警机制。
7、优选的，所述频率分析算法具体为：采用快速傅里叶变换频谱分析算法，首先通过快速傅里叶变换频谱分析算法对采集到的电压信号进行频率分析，将时域的电压信号转换为频域信号，得到电压信号的频率成分及其幅值分布，然后根据系统的固有谐振频率范围，在频域分析结果中判断是否存在接近固有谐振频率的信号分量，当检测到明显的电压信号分量且幅值较大时，判断为谐振过电压产生。
8、优选的，所述频繁瞬时性接地故障线路跳闸处理功能具体为：当检测到谐振过电压产生时，通过频繁瞬时性接地故障线路跳闸动作，消除谐振过电压，降低由频繁瞬时性接地故障转变为永久性接地故障的概率。
9、优选的，所述告警信号同时采用本地告警和远程告警。
10、由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术在现有小电流选线装置的基础上，通过接入配电网系统相电压信号，实现谐振过电压的高灵敏采集及有效识别，并针对检测出谐振过电压的故障线路，通过频繁瞬时性接地故障线路跳闸保护动作，消除谐振过电压，降低由频繁瞬时性接地故障转变为永久性接地故障的概率，进一步降低停电事件和安全事故的发生，从而提高配电网系统的工作稳定性和可靠性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种具备完善谐振过电压跳闸逻辑功能的小电流选线装置，包括电源模块、信号采集模块、数据处理模块、逻辑判断与选线模块、通信模块和人机交互界面，其特征在于：还包括预警与跳闸处理模块，所述信号采集模块包括零序电压采集单元、零序电流采集单元和相电压采集单元，所述数据处理模块和所述逻辑判断与选线模块内置选线算法，所述预警与跳闸处理模块内置电压幅值检测算法和频率分析算法以及频繁瞬时性接地故障线路跳闸处理功能，所述数据处理模块根据内置选线算法完成对所述信号采集模块的采集信号处理后发送至所述逻辑判断与选线模块，所述逻辑判断与选线模块根据内置选线算法完成对故障线路的选线工作，同时将处理后故障线路相关采集数据发送至所述预警与跳闸处理模块，所述预警与跳闸处理模块根据内置电压幅值检测算法和频率分析算法完成对故障线路的谐振过电压识别工作，对识别出谐振过电压的故障线路发出告警信号，同时根据内置频繁瞬时性接地故障线路跳闸处理功能完成对识别出谐振过电压故障线路的频繁瞬时性接地故障线路跳闸工作。
2.根据权利要求1所述的具备完善谐振过电压跳闸逻辑功能的小电流选线装置，其特征在于：所述零序电压采集单元
3.根据权利要求2所述的具备完善谐振过电压跳闸逻辑功能的小电流选线装置，其特征在于：所述电压互感器的性能选择要求为高精度、宽频带和良好线性度，所述信号采集模块的数据采集装置性能选择要求为高速、多通道和高采样频率。
4.根据权利要求1所述的具备完善谐振过电压跳闸逻辑功能的小电流选线装置，其特征在于：所述选线算法包括零序电流法、零序功率方向法和盲半波法。
5.根据权利要求1所述的具备完善谐振过电压跳闸逻辑功能的小电流选线装置，其特征在于，所述电压幅值检测算法具体为：设定零序电压幅值的预警阈值，算法将实时采集到的零序电压幅值与设定的预警阈值进行比较，当采集到的电压幅值超过预警阈值时触发预警机制。
6.根据权利要求1所述的具备完善谐振过电压跳闸逻辑功能的小电流选线装置，其特征在于，所述频率分析算法具体为：采用快速傅里叶变换频谱分析算法，首先通过快速傅里叶变换频谱分析算法对采集到的电压信号进行频率分析，将时域的电压信号转换为频域信号，得到电压信号的频率成分及其幅值分布，然后根据系统的固有谐振频率范围，在频域分析结果中判断是否存在接近固有谐振频率的信号分量，当检测到明显的电压信号分量且幅值较大时，判断为谐振过电压产生。
7.根据权利要求1所述的具备完善谐振过电压跳闸逻辑功能的小电流选线装置，其特征在于，所述频繁瞬时性接地故障线路跳闸处理功能具体为：当检测到谐振过电压产生时，通过频繁瞬时性接地故障线路跳闸动作，消除谐振过电压，降低由频繁瞬时性接地故障转变为永久性接地故障的概率。
8.根据权利要求1所述的具备完善谐振过电压跳闸逻辑功能的小电流选线装置，其特征在于：所述告警信号同时采用本地告警和远程告警。
...【技术特征摘要】
1.一种具备完善谐振过电压跳闸逻辑功能的小电流选线装置，包括电源模块、信号采集模块、数据处理模块、逻辑判断与选线模块、通信模块和人机交互界面，其特征在于：还包括预警与跳闸处理模块，所述信号采集模块包括零序电压采集单元、零序电流采集单元和相电压采集单元，所述数据处理模块和所述逻辑判断与选线模块内置选线算法，所述预警与跳闸处理模块内置电压幅值检测算法和频率分析算法以及频繁瞬时性接地故障线路跳闸处理功能，所述数据处理模块根据内置选线算法完成对所述信号采集模块的采集信号处理后发送至所述逻辑判断与选线模块，所述逻辑判断与选线模块根据内置选线算法完成对故障线路的选线工作，同时将处理后故障线路相关采集数据发送至所述预警与跳闸处理模块，所述预警与跳闸处理模块根据内置电压幅值检测算法和频率分析算法完成对故障线路的谐振过电压识别工作，对识别出谐振过电压的故障线路发出告警信号，同时根据内置频繁瞬时性接地故障线路跳闸处理功能完成对识别出谐振过电压故障线路的频繁瞬时性接地故障线路跳闸工作。
2.根据权利要求1所述的具备完善谐振过电压跳闸逻辑功能的小电流选线装置，其特征在于：所述零序电压采集单元包括安装于母线上的电压互感器，所述零序电流采集单元包括安装于母线上的电流互感器，所述相电压采集单元包括安装于三相线路上的电压互感器。
3.根据权利要求2所述的具备完善谐振过电压跳闸逻辑功能的小电流选线装置，其特征在于：所述电压互感器的性能选择要求为高精度、宽频带和良好线性度，所述信号采集模块的数据采...
【专利技术属性】
技术研发人员：张桂晨，张勇，刘柏源，叶海飞，田志勇，楚余良，刘乾鹏，高世伟，辛威，赵子凯，韩颖，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司商丘供电公司，
类型：发明
国别省市：
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