[实用新型]小电流接地故障选线装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于从连接在中性点非有效接地系统同一母线的多条线路中检测出发生接地故障线路的装置，属测试技术领域。

背景技术

3kV-60kV配电网广泛采用中性点非有效接地系统，又称作小电流接地系统，该类电网的绝大多数故障是单相接地故障。非有效接地电网发生单相接地故障时，其它两相对地电压升高为线电压，使系统绝缘受到威胁，特别是发生间歇性弧光接地时，由于中性点没有电荷释放通路，会引起弧光接地过电压，进而导致相间短路。因此，必须尽快找出故障线路并排除故障。

由于中压电网接线复杂，分支众多，人工巡线效率低，而且会延长停电时间，影响供电安全，因此需要使用选线装置对故障区间进行定位。现有选线装置所采用的故障定位方法有两种，一种是信号注入法，包括“S”注入法和工频量注入法，该类方法不利用故障自身提供的故障信息进行被动式选线，而是主动地注入一个选线信号，其存在的缺点主要有三个，首先，由于注入信号的功率不够大，变换到高压侧的注入信号非常微弱，很难准确测量；其次，注入信号会在非故障线路中产生充电电流，要占用注入电源的容量，而且当故障电阻较大时，故障线路与非故障线路上的信号差异不明显；第三，需要附加信号装置，操作较复杂，可靠性较低。第二种方法是通过测量线路的故障电流进行定位，但是这种方法测量的是相电流，由于单相接地电流远小于负荷电流，因此无法准确提取故障信息，导致定位不准确。总之，现有的选线装置不能快速、准确地从连接在同一母线的多条线路中检测出发生小电流接地故障的线路，还需要研究性能更加优越的选线装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种能够能快速、准确地从连接在同一母线的多条线路中检测出发生小电流接地故障线路的选线装置。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种小电流接地故障选线装置，由二次互感器、限幅电路、零序调整电路、STM32开发板、GPS模块、GPRS模块和液晶显示器组成，所述二次互感器的输入端接某线路零序电流或母线零序电压信号，输出端依次经限幅电路和零序调整电路接STM32开发板的PB0端口；所述STM32开发板通过串口与GPRS模块和GPS模块相连，其D0～D15端接液晶显示器，STM32开发板的PB11端口接GPS模块的1PPS端口。

上述小电流接地故障选线装置， 所述限幅电路由二极管、电阻和电容组成，四个二极管接成桥式限幅电路，电源输出的正电压经第一电阻与第二电阻分压后经第三电阻给桥式限幅电路提供上限电压，电源输出的负电压经第四电阻与第五电阻分压后经第六电阻给桥式限幅电路提供下限电压，桥式限幅电路的输入端接二次互感器的信号输出端，输出信号经第七电阻和第八电阻分压并由电容滤波后接零序调整电路的输入端。

上述小电流接地故障选线装置， 所述零序调整电路由运算放大器、可调电阻和电位器组成，运算放大器的同相输入端接限幅电路的输出端，反相输入端接地，输出端接STM32开发板的PB0端口；所述可调电阻的两端分别接运算放大器的两个RG端；所述电位器的两端接直流电压，滑动端接运算放大器的REF端。

本实用新型可以方便地测量母线零序电压和各线路上的零序电流，通过分析母线零序电压和各线路上零序电流的幅值及相位就可以准确判断发生小电流接地故障的线路。该装置充分利用了系统在故障情况下的有效信息，不仅极大地提高了小电流接地故障定位的准确性，而且不受接地故障类型的影响，也不需要附加信号装置，操作简单，具有很高的可靠性。

本实用新型可在不停电的情况下快速、准确地确定小电流接地故障线路，有利于维修人员及时排除故障。本装置适用于金属性接地、经电弧接地、经过渡电阻接地等多种故障情况。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1是本实用新型的电原理图；

图2是存在单相接地故障时线路中的电流流向；

图3是选线原理示意图。

图中各标号为： T、二次互感器；U1、运算放大器；U2、STM32开发板；LCD、液晶显示器； R1～R9、电阻；D1～D4、二极管；W、电位器；C、电容。

具体实施方式