[实用新型]在多相输电系统中辨识故障类型的设备及多相输电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压输电领域，特别涉及在多相输电系统中辨识故障类型的设备及多相输电系统。

背景技术

在三相输电系统中导致输电线路跳闸的故障有两种类型，即永久性故障和瞬时性故障。自动重合闸是改善输电系统运行稳定性和连续性的有效方法。然而，当故障是永久性故障时，输电线路的重合闸将使输电系统及一次设备在较短的时间内遭受连续两次故障的冲击，从而对设备的性能及系统的稳定构成了较大的威胁。因此，区分输电线路瞬时性故障和永久性故障以便防止永久性故障下的重合闸是非常重要的。

目前，在输电线路的自适应重合闸研究中，基本都是基于非故障相线路对跳闸线路的电磁耦合，通过分析永久性故障和瞬时性故障两种状态下的不同电气特征进行故障类型的识别。但是在输电线路三相跳闸的情况下，三条输电导体都不带电，既无健全相对故障相的耦合，也不存在潜供电流。也就是说，此时三相输电线路上不存在任何电气特征量，因而导致无法进行基于其自身电气量的故障辨识。

此外，在现有技术中也提出了在发生三相跳闸的情况下通过分析故障一次电弧的特征信息进行故障类型识别，但是这类方法受限于故障电弧模型的准确性，其可靠性以及灵敏度无法得到保证。

鉴于上述情形，本实用新型的发明人在中国电机工程学会的2007年度会议上披露了一篇论文，其中公开了一种简单可靠的基于注入电源的故障辨识方案。具体地，如图1所示，在输电系统中发生三相跳闸之后，通过合上接地刀闸K来将外部电源S引入到输电系统的输电线路中，然后通过测量输电线路上的电流来识别线路故障是瞬时性故障还是永久性故障。

虽然在上述论文中公开了基于注入电源的故障辨识方案，但是它没有公开一种实用方式来将外部电源安全引入到输电系统中。例如，如果电源如图1所示引入到输电系统中，则该电源很有可能被输电系统中偶尔经由接地刀闸K泄漏的高压电损坏。因此，如何保证所引入的电源的实际安全性也是需要关注的一个重要方面。

实用新型内容

在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。但是，应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图用来确定本实用新型的关键性部分或重要部分，也不是意图用来限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本实用新型的某些概念，以此作为稍后给出的更详细描述的前序。

本实用新型的目的是提供一种在多相输电系统中辨识故障类型的设备，其中可以安全地将电源引入到该输电系统中。

根据本实用新型的一方面，提供了一种在n相输电系统中辨识故障类型的设备，其中n是大于1的整数，该设备包括：电源注入单元，被配置成在n相输电系统中由于故障而发生n相跳闸之后，将电功率注入到n相输电系统中；电流测量单元，被配置成在电源注入单元将电功率注入到n相输电系统中时，测量n相输电系统中的电流；以及故障类型判别单元，被配置成根据电流测量单元的电流测量结果来判别故障是永久性故障还是瞬时性故障，其中，对于n相输电系统的至少一相中的每一相，电源注入单元包括：继电器，其具有作为常开开关的第一开关和作为常闭开关的第二开关；电源，其一端经由电阻器接地，而其另一端经由继电器的第一开关和耐高压开关连接到相应相的输电导体，其中耐高压开关还经由继电器的第二开关接地，其中所述继电器被配置成在发生n相跳闸之后断开第二开关并且闭合第一开关，并且所述耐高压开关被配置成在发生n相跳闸之后闭合，从而将来自电源的电功率注入到n相输电系统中。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种包括如上所述的设备的多相输电系统。

根据本实用新型的技术方案，在输电系统中未发生三相跳闸的情况下，由于继电器的第一开关是断开的而其第二开关是闭合的，因此在输电系统工作时偶尔经由耐高压开关泄漏的高压电可以经由继电器的第二开关通到地，而不会对电源造成损害，从而保证了电源的安全性。

附图说明

参照下面结合附图对本实用新型实施例的说明，会更加容易地理解本实用新型的以上和其它目的、特点和优点。在附图中，相同的或对应的技术特征或部件将采用相同或对应的附图标记来表示。

图1示出了现有技术的基于注入电源的故障辨识方案中的电源单相接线电路图。

图2示出了根据本实用新型实施例的在三相输电系统中辨识故障类型的设备的框图。

图3示出了根据本实用新型实施例的电源注入单元的单相接线电路图。

图4示出了根据本实用新型实施例的针对三相输电系统中的三相的示例性电源接线电路图。