專利名稱：一種尋找單相接地故障的方法及探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尋找接地故障的方法及探測器，特別是一種尋找配電線路中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障的方法及探測器。
目前，由于配電線路大多采用中性點不接地或通過消弧線圈接地的方式，當發(fā)生單相接地故障時，故障點只流過系統(tǒng)的電容電流，該電流一般較小，不影響系統(tǒng)供電運行，但造成不接地相的電壓升高，威脅線路絕緣瓷瓶的安全，絕緣瓷瓶一旦擊穿，會造成兩相對地短路，引起斷路器跳閘。為此，有一些產(chǎn)品相繼問世以解決尋找單相接地故障所在位置的問題。一種方法是在故障相線上加裝一注入特殊頻率信號(如220Hz)的信號源。該信號經(jīng)過接地故障線、接地點經(jīng)大地回到信號源，構(gòu)成回路流動。用手持的電流磁場信號檢測裝置檢測這一特殊頻率的信號，沿故障線路尋找至特殊頻率信號下降的地方，即為接地故障點所在的位置。這種方法只能檢測到接地電阻值很小的故障。當接地電阻阻值大時就限制注入的信號電流強度，使其很難被電流磁場信號檢測裝置檢測到，成功率很低。
本發(fā)明的目的是提供一種檢測配電線路中性點不接地系統(tǒng)的尋找單相接地故障的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于上述方法的檢測器。
本發(fā)明的上述目的是由如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
一種尋找單相接地故障的方法，其特征在于在變電站的三相母線上接一三相電源，該電源的一端通過開關(guān)和電阻接地，在三相輸電線路上掛設(shè)多個探測器，利用接地故障相線對地電壓的變化作為判據(jù)觸發(fā)上述開關(guān)，使該開關(guān)作一定次數(shù)的分合動作，在接地故障相線上產(chǎn)生一定次數(shù)的波動電流，該一定次數(shù)的波動電流驅(qū)動探測器動作。
該尋找單相接地故障的方法，在具體實施過程中，除上述必要技術(shù)特征外，還可補充如下技術(shù)內(nèi)容
變電站的三相母線上所接的三相電源是變電站的供電三相變壓器，上述開關(guān)是三個開關(guān)，該三個開關(guān)的一端分別接在變電站A、B、C三相母線上，三個開關(guān)的另一端均接一電阻的一端，電阻的另一端接地；當某一相發(fā)生接地故障，以該相線對地電壓下降作為判據(jù)觸發(fā)另一相開關(guān)作一定次數(shù)的分合動作，則供電三相變壓器的接地故障相繞組與另一相接開關(guān)的繞組作為電源，通過該接地相線路對地經(jīng)電阻到開關(guān)形成回路。
該發(fā)明的另一個實例是變電站的三相母線上接的一Y形連接的三相接地變壓器，上述開關(guān)是一個開關(guān)，該一個開關(guān)的一端接在該三相接地變壓器的中線上，開關(guān)的另一端接一電阻，電阻的另一端接地；當某一相發(fā)生接地故障，該接地變壓器的中性點電壓升高，依此作為判據(jù)觸發(fā)開關(guān)作一定次數(shù)的分合動作，則該相變壓器繞組通過該接地相線路對地經(jīng)電阻到開關(guān)形成回路。
所述電阻的阻值在30Ω-200Ω之間。
本發(fā)明還提供一種用于上述尋找單相接地故障的方法的探測器，其特征在于是由阻抗變換器、整流濾波器、負載電阻、微分電路、計數(shù)器、及指示裝置組成；其中，阻抗變換器固定在電力線路上，用于將波動的電流信號轉(zhuǎn)換為波動的電壓信號；阻抗變換器的輸出接整流濾波器，整流濾波器將上述波動的電壓信號變?yōu)橹绷麟妷?，加在負載電阻上；負載電阻的兩端接微分電路，微分電路將直流波動電壓轉(zhuǎn)換為脈沖信號送進計數(shù)器；計數(shù)器的輸出接指示裝置，當計數(shù)器收到的脈沖信號數(shù)超過一預(yù)先設(shè)定的數(shù)目時，計數(shù)器發(fā)出一高電平，驅(qū)動發(fā)光或掉牌指示裝置發(fā)出指示信號。
本發(fā)明的優(yōu)點是當接地故障的電阻阻值較大時，加在該電阻兩端的電壓是相電壓，一般為10KV，如此高的電壓加在接地電阻上其功率必然很大，要么將其擊穿使其電阻值下降，使探測器容易感知；要么將其燒斷，接地電阻及故障消失，線路恢復正常運行。
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明


圖1是本發(fā)明電流波動信號產(chǎn)生的電路結(jié)構(gòu)示意圖之一。
圖2是本發(fā)明電流波動信號產(chǎn)生的電路結(jié)構(gòu)示意圖之二。
圖3是本發(fā)明探測器的原理框圖。
在變電站的三相母線A、B、C上接一三相電源T，該電源T的一端通過開關(guān)1及電阻2接地，在三相輸電線路上掛設(shè)多個探測器3，利用接地故障相線對地電壓下降作為判據(jù)觸發(fā)上述開關(guān)1，使該開關(guān)1作一定次數(shù)的分合動作，在接地故障相線上產(chǎn)生一定次數(shù)的波動電流，該一定次數(shù)的波動電流驅(qū)動探測器3指示。
下面結(jié)合圖1具體實施例說明本發(fā)明的實施過程。其中三相電源T是利用主變壓器，當A相發(fā)生單相接地故障時，A相對地電壓下降，在變電站內(nèi)檢測到A相對地電壓下降時，給連接在C(或B)相的開關(guān)1發(fā)出不斷關(guān)合、分閘的命令，電流自該開關(guān)1、主變壓器的C、A相繞組(電源)、A相線路至故障點經(jīng)大地返回電阻2構(gòu)成回路。在自變電站到接地點這一段故障線路上造成波動的電流，在該線路上的探測器3感受到波動電流會自動發(fā)出指示信號。而在非故障相線及故障線路故障點后方則沒有這種波動的電流。掛在這些位置的探測器不會發(fā)出指示信號。這里所提及的電阻2的阻值范圍在30Ω-200Ω之間。
圖2是該發(fā)明電流波動信號產(chǎn)生的另一實例。其中T1是一Y形連接的接地變壓器，該接地變壓器的中性點接在開關(guān)1的一端，開關(guān)1的另一端接電阻2的一端，電阻2的另一端接地。探測器3固定在線路上。在沒有故障時，開關(guān)1處于分閘位置，當發(fā)生單相接地故障時，接地變壓器的中性點電壓升高，給開關(guān)1發(fā)出不斷合分閘的命令，電流經(jīng)過開關(guān)1、接地變壓器的線圈、故障線路、接地點經(jīng)大地流回電阻2和開關(guān)1。在變電站至故障點之間的接地故障線路上形成電流的波動。掛在該故障線路上的探測器3感受到電流的波動立即發(fā)出光或掉牌指示。而非接地故障線路及故障點后方的線路上不會有這種波動的電流，所以掛在其上的探測器不會發(fā)出指示信號。
上述兩種實施例中，開關(guān)重復關(guān)合、分閘動作在該回路形成一連串的電流脈沖。在故障相線中，該電流脈沖是疊加在負荷電流上形成總電流幅值的波動。將具有感知電流波動功能的探測器掛在配電線路的各個分支處，或在一條無分支的線路上分段掛上多個探測器，將一條線路分成數(shù)段。當發(fā)生單相接地故障時。由于開關(guān)的動作會造成故障相線自變電站至故障點之間線路電流波動。在此線路上掛的探測器感受到電流的波動，就會發(fā)出指示信號，尋線工人按該指示信號尋找，在最后一個發(fā)出指示信號和下一個沒有發(fā)出指示信號的探測器之間可以找到接地故障點。
圖3所示是掛在線路上的探測器3的電路方框圖，該探測器是由阻抗變換器、整流濾波器、負載電阻、微分電路、計數(shù)器、及指示裝置組成；其中，阻抗變換器是固定在電力線路上，通過固定在線路上的阻抗變換器將線路電流信號變成電壓信號；阻抗變換器的輸出接整流濾波器，整流濾波器將上述波動的電壓信號變?yōu)橹绷麟妷?。在濾波電容C兩端并有一負載電阻。這樣在線路電流波動時負載電阻兩端的的電壓也隨之波動。負載電阻的兩端接微分電路，微分電路將直流波動電壓轉(zhuǎn)換為脈沖信號送進計數(shù)器；計數(shù)器的輸出接指示裝置，當計數(shù)器收到的脈沖信號數(shù)超過一預(yù)先設(shè)定的數(shù)目時，計數(shù)器發(fā)出一高電平，驅(qū)動發(fā)光或掉牌指示裝置發(fā)出指示信號。
權(quán)利要求
1.一種尋找單相接地故障的方法，其特征在于在變電站的三相母線上接一三相電源，該電源的一端通過開關(guān)和電阻接地，在三相輸電線路上掛設(shè)多個探測器，利用接地故障相線對地電壓的變化作為判據(jù)觸發(fā)上述開關(guān)，使該開關(guān)作一定次數(shù)的分合動作，在接地故障相線上產(chǎn)生一定次數(shù)的波動電流，該一定次數(shù)的波動電流驅(qū)動探測器動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的尋找單相接地故障的方法，其特征在于變電站的三相母線上所接的三相電源是變電站的供電三相變壓器，上述開關(guān)是三個開關(guān)，該三個開關(guān)的一端分別接在變電站A、B、C三相母線上，三個開關(guān)的另一端并接一電阻，電阻的另一端接地；當某一相發(fā)生接地故障，以該相線對地電壓的下降作為判據(jù)觸發(fā)另一相開關(guān)作一定次數(shù)的分合動作，則供電三相變壓器的接地故障相繞組與另一相接開關(guān)的繞組作為電源，通過該接地相線路對地經(jīng)電阻到開關(guān)形成回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的尋找單相接地故障的方法，其特征在于變電站的三相母線上所接的是一Y形連接的三相接地變壓器，上述開關(guān)是一個開關(guān)，該一個開關(guān)的一端接在該三相接地變壓器的中線上，開關(guān)的另一端接一電阻，電阻的另一端接地；當某一相發(fā)生接地故障，以該接地變壓器中性點電壓上升作為判據(jù)觸發(fā)開關(guān)作一定次數(shù)的分合動作，則該相變壓器繞組通過該接地相線路對地經(jīng)電阻到開關(guān)形成回路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所說的尋找單相接地故障的方法，其特征在于所述電阻的阻值在30Ω-200Ω之間。
5.一種用于權(quán)利要求1所說的尋找單相接地故障的方法的探測器，其特征在于是由阻抗變換器、整流濾波器、負載電阻、微分電路、計數(shù)器、及指示裝置組成；其中，阻抗變換器固定在電力線路上，用于將波動的電流信號轉(zhuǎn)換為波動的電壓信號；阻抗變換器的輸出接整流濾波器，整流濾波器將上述波動的電壓信號變?yōu)橹绷麟妷?，加在負載電阻上；負載電阻的兩端接微分電路，微分電路將直流電壓轉(zhuǎn)換為脈沖信號送進計數(shù)器；計數(shù)器的輸出接指示裝置；當計數(shù)器收到的脈沖信號數(shù)超過一預(yù)先設(shè)定的數(shù)目時，計數(shù)器發(fā)出一高電平，驅(qū)動發(fā)光或掉牌指示裝置發(fā)出指示信號。
全文摘要
一種尋找單相接地故障的方法及探測器,特征是:在變電站的三相母線上接一三相電源,該電源的一端通過開關(guān)和電阻接地,三相輸電線路上掛設(shè)多個探測器,利用接地故障相線對地電壓變化作判據(jù)觸發(fā)上述開關(guān),使該開關(guān)作一定次數(shù)的分合動作,在接地故障相線上產(chǎn)生一定次數(shù)的波動電流驅(qū)動探測器動作。優(yōu)點是:當發(fā)生接地故障時,加在故障兩端的電壓高,使探測器容易感知;或及時將接地故障燒斷,使其消失,線路恢復正常。
文檔編號G01R31/02GK1309300SQ0110972
公開日2001年8月22日 申請日期2001年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月23日
發(fā)明者趙世紅, 袁學恩, 劉澤剛 申請人:北京合縱科技有限公司