一種基于剩余電流保護(hù)器的it系統(tǒng)單相故障定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)單相故障定位領(lǐng)域，尤其涉及一種基于剩余電流保護(hù)器的IT系統(tǒng)單相故障定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]按不同的接地形式，可將低壓配電系統(tǒng)分為TT、TN和IT系統(tǒng)，在我國(guó)，設(shè)計(jì)人員在規(guī)劃低壓配電系統(tǒng)時(shí)偏向于采用TN系統(tǒng)，但TN系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中暴露出各種缺陷，例如供電連續(xù)性不高，雜散電流腐蝕嚴(yán)重，特別是當(dāng)設(shè)備絕緣老化，發(fā)生電擊時(shí)流過(guò)人體的電流易致人死亡。IT系統(tǒng)屬于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻抗接地的配電制式，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障或人體觸碰帶電導(dǎo)體時(shí)，故障點(diǎn)或人體僅有微弱的電容電流流過(guò)，在保證可靠絕緣監(jiān)測(cè)的情況下，系統(tǒng)可繼續(xù)運(yùn)行，所以IT系統(tǒng)在供電連續(xù)性上遠(yuǎn)勝于TN系統(tǒng)。隨著低壓配電技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)三線制IT系統(tǒng)能夠配出中性導(dǎo)體，形成配出中性導(dǎo)體的IT系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在保留傳統(tǒng)IT系統(tǒng)供電可靠性和安全性高的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，能夠在不裝設(shè)降壓變壓器的情況下引出單相220V電源供照明、控制等回路用電，使系統(tǒng)的運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)。雖然絕緣監(jiān)測(cè)裝置(Insulat1n Monitoring Device, I MD)能夠在IT系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警，但仍需要對(duì)故障進(jìn)行排查，目前的做法是人工排查，即維護(hù)人員對(duì)可能發(fā)生故障的設(shè)備或線路進(jìn)行逐個(gè)排查。該做法存在以下缺陷:一是故障排查速度較慢；二是容易造成電擊事故，因?yàn)楣收衔磁懦龝r(shí)，維護(hù)人員可能因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而觸碰到帶電導(dǎo)體進(jìn)而形成相間短路回路，導(dǎo)致流過(guò)人體的電流超過(guò)安全閾值，輕則保護(hù)開關(guān)迅速跳閘，人體遭受一次點(diǎn)擊痛苦，重則保護(hù)開關(guān)靈敏度不夠而拒動(dòng)，人體觸電死亡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明鑒于上述情況而作出，其目的是提供一種基于剩余電流保護(hù)器的IT系統(tǒng)單相故障定位方法，能夠快速定位故障，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化維護(hù)、管理水平與運(yùn)行安全性，同時(shí)充分利用了現(xiàn)有系統(tǒng)中裝設(shè)的剩余電流保護(hù)器(Residual CurrentprotectiveDevice, RCD)，節(jié)約了建設(shè)成本。
[0004]本發(fā)明提供一種基于剩余電流保護(hù)器的IT系統(tǒng)單相故障定位方法，包括步驟:
[0005]步驟SI，在IT系統(tǒng)的電源各相導(dǎo)體與大地之間分別搭接一個(gè)與投切開關(guān)串聯(lián)的高功率電阻，并在IT系統(tǒng)與大地之間裝設(shè)一個(gè)用于監(jiān)測(cè)IT系統(tǒng)絕緣狀況的絕緣監(jiān)測(cè)裝置。
[0006]步驟S2，當(dāng)所述絕緣監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)到IT系統(tǒng)的絕緣電阻下降時(shí)，IT系統(tǒng)進(jìn)入故障定位狀態(tài)，依次閉合然后斷開電源各相導(dǎo)體與所述高功率電阻之間的投切開關(guān)，使裝設(shè)在故障回路上的剩余電流保護(hù)器能夠檢測(cè)到剩余電流信號(hào)，并記錄各用電回路上裝設(shè)的剩余電流保護(hù)器檢測(cè)到的剩余電流信號(hào)。
[0007]步驟S3，對(duì)各用電回路的剩余電流信號(hào)進(jìn)行分析，當(dāng)?shù)讦怯秒娀芈窚y(cè)量得到的剩余電流信號(hào)明顯增大，則第η用電回路為故障回路，若故障回路的剩余電流信號(hào)在投切開關(guān)Ki閉合時(shí)消失，則第i相為故障相。
[0008]其中，所述電源各相導(dǎo)體包括:L1、L2、L3相和N線導(dǎo)體。與L1、L2、L3相和N線導(dǎo)體對(duì)應(yīng)的投切開關(guān)分別為KpK2UP K4，分別與所述投切開關(guān)KpK2UP K4串聯(lián)的所述高功率電阻為R1、R2、&和R 4。
[0009]進(jìn)一步地，步驟S2中，所述依次閉合然后斷開電源各相導(dǎo)體與所述高功率電阻之間的投切開關(guān)，使裝設(shè)在故障回路上的剩余電流保護(hù)器能夠檢測(cè)到剩余電流信號(hào)，并記錄各用電回路上裝設(shè)的剩余電流保護(hù)器檢測(cè)到的剩余電流信號(hào)包括:
[0010]閉合K1，保持K2、K3、K4斷開，記錄剩余電流保護(hù)器檢測(cè)到的剩余電流信號(hào)；
[0011]斷開K1,閉合K2，保持K3、K4斷開，記錄剩余電流保護(hù)器檢測(cè)到的剩余電流信號(hào)；
[0012]斷開Κ2，閉合Κ3，保持Kp K4斷開，記錄剩余電流保護(hù)器檢測(cè)到的剩余電流信號(hào)；
[0013]斷開Κ3，閉合Κ4，保持Kp K2斷開，記錄剩余電流保護(hù)器檢測(cè)到的剩余電流信號(hào)。
[0014]進(jìn)一步地，步驟S3之后，還包括:對(duì)所述故障回路剩余電流的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行提取并分析，若1閉合期間，所述故障回路的剩余電流信號(hào)消失，則所述故障回路的第i相發(fā)生故障。
[0015]其中，所述i的取值為1，2，3或4，分別與L1、L2、L3相和N線導(dǎo)體對(duì)應(yīng)。
[0016]進(jìn)一步地，通過(guò)上位機(jī)對(duì)每個(gè)用電回路的剩余電流信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和分析。
[0017]進(jìn)一步地，步驟S2中，當(dāng)所述絕緣監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)到IT系統(tǒng)的絕緣電阻下降時(shí)，IT系統(tǒng)進(jìn)入故障定位狀態(tài)，所述上位機(jī)發(fā)出指示信號(hào)，控制K1SK 4依次閉合、斷開，并實(shí)時(shí)采集各個(gè)用電回路的剩余電流信號(hào)。
[0018]進(jìn)一步地，步驟S3中，通過(guò)所述上位機(jī)對(duì)各用電回路的剩余電流信號(hào)進(jìn)行分析，當(dāng)?shù)讦怯秒娀芈窚y(cè)量得到的剩余電流信號(hào)明顯增大，則所述上位機(jī)判斷第η用電回路為故障回路。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種基于剩余電流保護(hù)器的IT系統(tǒng)單相故障定位方法，能夠快速定位故障，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化維護(hù)、管理水平與運(yùn)行安全性，同時(shí)充分利用了現(xiàn)有系統(tǒng)中裝設(shè)的剩余電流保護(hù)器，節(jié)約了建設(shè)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明的一種基于剩余電流保護(hù)器的IT系統(tǒng)單相故障定位方法的流程示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明的一種基于剩余電流保護(hù)器的IT系統(tǒng)單相故障定位方法的原理圖；
[0022]圖3是本發(fā)明的實(shí)施例中第一組故障回路的仿真波形；
[0023]圖4是本發(fā)明的實(shí)施例中第二組故障回路的仿真波形；
[0024]圖5是本發(fā)明的實(shí)施例中第三組故障回路的仿真波形。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0026]本發(fā)明提供一種基于剩余電流保護(hù)器的IT系統(tǒng)單相故障定位方法，能夠快速定位故障，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化維護(hù)、管理水平與運(yùn)行安全性，同時(shí)充分利用了現(xiàn)有系統(tǒng)中裝設(shè)的剩余電流保護(hù)器，節(jié)約了建設(shè)成本。
[0027]圖1是本發(fā)明的一種基于剩余電流保護(hù)器的IT系統(tǒng)單相故障定位方法的流程示意圖。
[0028]如圖1所示，一種基于剩余電流保護(hù)器的IT系統(tǒng)單相故障定位方法，包括以下步驟:
[0029]步驟SI，在IT系統(tǒng)的電源各相導(dǎo)體與大地之間分別搭接一個(gè)與投切開關(guān)串聯(lián)的高功率電阻，并在IT系統(tǒng)與大地之間裝設(shè)一個(gè)用于監(jiān)測(cè)IT系統(tǒng)絕緣狀況的絕緣監(jiān)測(cè)裝置。
[0030]所述電源各相導(dǎo)體包括:L1、L2、L3相和N線導(dǎo)體。與L1、L2、L3相和N線導(dǎo)體對(duì)應(yīng)的投切開關(guān)分別為K1、K2、KjP K 4，分別與所述投切開關(guān)K1、K2、1(3和K 4串聯(lián)的所述高功率電阻為RpR^R3和R 4。
[0031]步驟S2，當(dāng)所述絕緣監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)到IT系統(tǒng)的絕緣電阻下降時(shí)，IT系統(tǒng)進(jìn)入故障定位狀態(tài)，依次閉合然后斷開電源各相導(dǎo)體與所述高功率電阻之間的投切開關(guān)，使裝設(shè)在故障回路上的剩余電流保護(hù)器能夠檢測(cè)到剩余電流信號(hào)，并記錄各用電回路上裝設(shè)的剩余電流保護(hù)器檢測(cè)到的剩余電流信號(hào)。
[0032]當(dāng)所述絕緣監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)到IT系統(tǒng)的絕緣電阻下降時(shí)絕緣監(jiān)測(cè)裝置通知上位機(jī)對(duì)每個(gè)用電回路的剩余電流信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和分析，上位機(jī)發(fā)出指示信號(hào)，控制1至K4依次閉合、斷開，并實(shí)時(shí)采集各個(gè)用電回路的剩余電流信號(hào)，具體包括:
[0033]閉合K1，保持K2、K3、K4斷開，記錄剩余電流保護(hù)器檢測(cè)到的剩余電流信號(hào)；
[0034]斷開K1,閉合K2，保持K3、K4斷開，記錄剩余電流保護(hù)器檢測(cè)到的剩余電流信號(hào)；
[0035]斷開Κ2，閉合Κ3，保持K1' K4斷開，記錄剩余電流保護(hù)器檢測(cè)到的剩余電流信號(hào)；
[0036]斷開K3，閉合Κ4，保持K1' K2斷開，記錄剩余電流保護(hù)器檢測(cè)到的剩余電流信號(hào)。
[0037]步驟S3，對(duì)各用電回路的剩余電流信號(hào)進(jìn)行分析，當(dāng)?shù)讦怯秒娀芈窚y(cè)量得到的剩余電流信號(hào)明顯增大，則第η用電回路為故障回路。
[0038]通過(guò)上位機(jī)對(duì)各用電回路的剩余電流信號(hào)進(jìn)行分析，當(dāng)?shù)讦怯秒娀芈窚y(cè)量得到的剩余電流信號(hào)明顯增大，則上位機(jī)判斷第η用電回路為故障回路。
[0039]進(jìn)一步地，步驟S3之后，還