專利名稱：高壓供電電纜網(wǎng)絡(luò)接地故障監(jiān)視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種高壓供電電纜網(wǎng)絡(luò)接地故障監(jiān)視裝置。
在6～10KV或35KV的供電系統(tǒng)中，一般都采用三相電源中性點(diǎn)O′不接地(如圖2所示)或中性點(diǎn)O′經(jīng)消弧線圈Q接地(如圖3所示)的方式供電。該供電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，電源中性點(diǎn)O′與端線A、B、C之間的相電壓UA、UB、UC是平衡的(即大小相等，相位差為120°)，各端線之間線電壓UAB、UBC、UCA是相電壓的
倍。當(dāng)供電電纜發(fā)生一相接地時(shí)，如圖4所示，假設(shè)供電電纜L1的C相在D點(diǎn)發(fā)生接地故障，則C相對(duì)地電壓為零，A、B兩相的對(duì)地電壓升高
倍。這時(shí)，各相的量值和相位差維持不變，仍能對(duì)三相用電設(shè)備供電。但是，由于A、B兩相的對(duì)地電壓升高，會(huì)對(duì)系統(tǒng)中電氣設(shè)備的絕緣造成一定的威協(xié)，還可能引起供電電纜A、B兩相的對(duì)地?fù)舸?，造成兩相接地短路，引起開關(guān)跳閘、線路停電，因此，必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。在已有技術(shù)中，通常采用一種零序電流保護(hù)裝置來完成供電電纜網(wǎng)絡(luò)接地故障的監(jiān)視。由于任意兩個(gè)導(dǎo)體中間隔有絕緣介質(zhì)時(shí)就形成電容，因此，各供電電纜中存在著相間電容和相對(duì)地間電容，假設(shè)忽略相間電容，相對(duì)地間電容如圖3所示。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，由于相電壓是對(duì)稱的，故三個(gè)相的對(duì)地電容電流
的向量之和為零，每個(gè)相對(duì)地的電壓就等于相電壓。一旦系統(tǒng)發(fā)生接地故障，假設(shè)發(fā)生如圖4所示的供電電纜L1的C相在D點(diǎn)接地時(shí)，C相的電位為零，C相的對(duì)地電容電流也為零，供電電纜L1～Ln中A、B兩相的對(duì)地電容電流IA1～I(xiàn)An、IB1～I(xiàn)Bn都要通過接地點(diǎn)D流回到電源，則在接地電纜L1中將有較大的不平衡對(duì)地電容電流流過。零序電流保護(hù)裝置就是利用這一特性，在每一個(gè)供電電纜上都設(shè)置了一個(gè)零序互感器H1～Hn，并且每個(gè)零序互感器的二次線圈均和一個(gè)繼電器串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)如圖5所示零序電流感應(yīng)回路。再參見圖4，當(dāng)供電電纜L1的C相發(fā)生接地故障時(shí)，L1中的不平衡對(duì)地電容電流IA1、IB1在零序互感器H1的鐵芯中一入一出經(jīng)D點(diǎn)流回電源，因此，在H1中由IA1、IB1產(chǎn)生的磁通量相互抵銷，而由其它供電電纜L2～Ln來的不平衡對(duì)地電容電流IA2～I(xiàn)An和IB2～I(xiàn)Bn要在零序互感器H1的鐵芯中二入一出經(jīng)D點(diǎn)流回電源，該不平衡電容電流將在零序互感器H1的鐵芯中產(chǎn)生較大的磁通量，使其二次感應(yīng)線圈輸出感應(yīng)電勢(shì)，這一感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生的電流使繼電器動(dòng)作而給出故障信號(hào)。但是，從圖4中可以看出，非故障電纜L2～Ln中的不平衡對(duì)地電容電流IA2、IB2、…IAn、IBn也要在其零序互感器的鐵芯中二入一出后經(jīng)C線到達(dá)D點(diǎn)，然后流回電源，因此，非故電纜中的不平衡對(duì)地電容電流也會(huì)使其零序互感器產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)而同時(shí)給出故障信號(hào)。這樣，雖然能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，但無法判斷是那一個(gè)電纜發(fā)生故障。為了找出故障電纜，常用逐路拉閘斷電的方式來尋找，這不僅延誤了故障處理的時(shí)間，還給供電系統(tǒng)的用戶造成損失。
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)已有技術(shù)中故障報(bào)警不能定位的問題，提供一種可定位報(bào)警的高壓供電電纜網(wǎng)絡(luò)接地故障監(jiān)視裝置。
通過圖4可以看出，故障電纜L1上流過的不平衡對(duì)地電容電流是其它非故障電纜L2～Ln中A、B芯線的不平衡對(duì)地電容電流的總和，而各非故障電纜L2～Ln上流過的只是自己A、B芯線的不平衡對(duì)地電容電流。顯然，故障電纜上流過的不平衡對(duì)地電容電流要比非故障電纜上的大得多。根據(jù)這一特性，本實(shí)用新型采用二次感應(yīng)電勢(shì)比較法來實(shí)現(xiàn)故障的定位報(bào)警，其具體解決方案如下該裝置包括安裝在各供電電纜上的零序互感器和該零序互感器二次側(cè)的零序電流感應(yīng)回路，其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是增設(shè)一個(gè)零序電流感應(yīng)回路的二次感應(yīng)發(fā)光顯示電路，該顯示電路由設(shè)在每個(gè)零序電流感應(yīng)回路上的二次感應(yīng)支路并聯(lián)構(gòu)成，所述的二次感應(yīng)支路由互感器、整流二極管、發(fā)光二極管串聯(lián)構(gòu)成。
通過上述解決方案可以看出，當(dāng)供電電網(wǎng)中某一供電電纜發(fā)生接地故障時(shí)，該供電電纜上的零序電流感應(yīng)回路中將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電流，同時(shí)二次感應(yīng)支路上的互感器也將產(chǎn)生較大的感應(yīng)電勢(shì)，該感應(yīng)電勢(shì)經(jīng)整流二極管整流后使發(fā)光二極管亮，同時(shí)，這一感應(yīng)電勢(shì)還將其它二次感應(yīng)支路嵌位在低電平，使其它二次感應(yīng)支路上的發(fā)光二極管不能點(diǎn)亮，這樣就完成了故障電纜的定位顯示。本實(shí)用新型的優(yōu)越性在于用簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)完成了故障電纜的定位顯示，使故障能及時(shí)處理，大大降低了供電電網(wǎng)的故障停電時(shí)間。
下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)和原理。


圖1、本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖2、中性點(diǎn)不接地的三相電源供電原理圖。
圖3、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的三相電源供電原理圖。
圖4、供電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生接地故障時(shí)的對(duì)地電容電流分布原理圖。
圖5、零序互感器二次側(cè)的零序電流感應(yīng)回路原理圖。
參見圖1，所述的各供電電纜的零序電流感應(yīng)回路由一個(gè)零序互感器(1)和繼電器(2)串聯(lián)構(gòu)成。繼電器(2)常開觸點(diǎn)的一端與電源相接，另一端接故障報(bào)警器(3)。所述二次感應(yīng)支路由一個(gè)互感器(6)、整流二極管(7)和發(fā)光二極管(8)串聯(lián)構(gòu)成。該二次感應(yīng)支路相互并聯(lián)構(gòu)成所述的二次感應(yīng)發(fā)光顯示電路。為了使該二次感應(yīng)發(fā)光顯示電路中也具有聲響報(bào)警功能，可以在該二次感應(yīng)發(fā)光顯示電路中并聯(lián)一個(gè)聲響器或一個(gè)聲響器的繼電器開關(guān)(4)。假設(shè)供電電纜L1發(fā)生如圖所示接地故障，則互感器H1′輸出的感應(yīng)電勢(shì)最大，該感應(yīng)電勢(shì)經(jīng)整流二極管D1的整流后，使發(fā)光二極管LD1亮，聲響器發(fā)聲；同時(shí)該感應(yīng)電勢(shì)還將其它感應(yīng)支路嵌位于低電平，使其它感應(yīng)支路上的整流二極管截止，其發(fā)光二極管不亮。從而完成接地故障電纜的定位顯示和聲響報(bào)警。
權(quán)利要求1.高壓供電電纜網(wǎng)絡(luò)接地故障監(jiān)視裝置，包括安裝在各供電電纜上的零序互感器和該零序互感器二次側(cè)的零序電流感應(yīng)回路，其特征是增設(shè)一個(gè)零序電流感應(yīng)回路的二次感應(yīng)發(fā)光顯示電路，該顯示電路由設(shè)在每個(gè)零序電流感應(yīng)回路上的二次感應(yīng)支路并聯(lián)構(gòu)成，所述的二次感應(yīng)支路由互感器、整流二極管、發(fā)光二極管串聯(lián)構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓供電電纜網(wǎng)絡(luò)接地故障監(jiān)視裝置，其特征是在所述的二次感應(yīng)發(fā)光顯示電路中并聯(lián)了一個(gè)聲響器或一個(gè)聲響器的繼電器開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種高壓供電電纜網(wǎng)絡(luò)接地故障監(jiān)視裝置。它包括安裝在各供電電纜上的零序互感器和該零序互感器二次側(cè)的零序電流感應(yīng)回路,其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是:增設(shè)一個(gè)零序電流感應(yīng)回路的二次感應(yīng)發(fā)光顯示電路,該電路由設(shè)在零序電流感應(yīng)回路上的二次感應(yīng)支路并聯(lián)構(gòu)成,該二次感應(yīng)支路由互感器、整流二極管、發(fā)光二極管串聯(lián)構(gòu)成。本裝置用簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)完成了故障電纜的定位顯示,使故障能及時(shí)處理,大大降低了供電電網(wǎng)的故障停電時(shí)間。
文檔編號(hào)G01R31/08GK2342377SQ98232510
公開日1999年10月6日 申請(qǐng)日期1998年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月10日
發(fā)明者李選文 申請(qǐng)人:彩虹彩色顯像管總廠