[实用新型]一种高压线路小电流接地报警装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种接地报警装置，尤其涉及一种高压线路小电流接地报警装置。

背景技术

目前电力系统可分为大电流接地系统(包括直接接地、经电抗接地和低阻接地)、小电流接地系统(包括高阻接地，消弧线圈接地和中性点不接地)。我国3～66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流接地系统。

在小电流接地系统中，单相接地是一种常见故障。10kV配电线路在实际运行中，经常发生单相接地故障，特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下，单相接地故障更是频繁发生。

正常运行时，三相对地的电压是相等的，每相相差120°，即U_A＝U_B＝U_C，中性点O处于零电位，线电压为倍相电压：当设备发生A相接地时，A电位变为中性点O，即中性点移位，接地相U_A＝O，非接地相升高倍，等于线电压：U_B＝U_C＝UB_C。发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，按电力系统安全运行规程的规定，发生单相接地故障后可继续运行1至2小时，这也是小电流接地系统的最大优点。但是此时系统非故障相对地电压升高为线电压，若不及时处理，极易发展成两相短路使故障扩大。弧光接地还会引起全系统过电压，会严重影响变电设备和配电网的安全经济运行。

小电流接地选线看似简单，其实是个难题，20世纪70年代末，我国开始进行小电流系统单相接地自动选线方法的研究和探索，尚未取得令人满意的结果。目前国内使用的一些小电流接地选线装置从原理上讲有以下几种：

1)最大值分析法：当系统发生单相接地时，故障线路零序电流为其他非故障线路零序电流之和，原则上采样值最大的就是故障线路，但是这种方法由于零序电流互感器安装采用开口对接的方法，电流互感器铁芯接缝处存在漏磁的现象，造成零序电流互感器信号小，误差比较大。

2)功率方向法：采用判断每条线路的零序电流之间的方向或者电流与电压之间的超前与滞后关系来确定故障线路。

3)有功分量法：在单相接地的电流中的有功电流，经消弧线圈接地系统，这种分量不会被补偿掉。装置通过特殊的硬件采样，使该信号充分放大，依据方向和幅值，判断出故障线路。

4)谐波分析法：单相接地的电流中除了含有暂态分量、基波分量还含有高次谐波分量，其中高次谐波电流中上要为5次谐波分量，采集每条线路的零序电流，通过数字滤波计算出5次谐波的分量。依据故障出线分量最大的原则进行选线。

这几种原理的产品都是依靠定值或功率方向来选线的，由于小电流接地电网单相接地故障信号微弱、波形畸变严重，有些情况下信号采集系统超量程，造成数据饱和，使信号采集失效，经常发生误判或者不判的情况。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，采用简洁的方式对小电流接地电网单相接地故障进行报警，为此，本实用新型提供一种高压线路小电流接地报警装置，它具有实施简洁的优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高压线路小电流接地报警装置，包括电流互感器、小电流接地报警仪，在每台高压开关柜上安装小电流接地报警仪，高压开关柜里的高压电缆的地线上套接电流互感器，所述电流互感器与小电流接地报警仪连接，小电流接地报警仪中设有声光报警器，小电流接地报警仪通过通讯电缆与上位机进行通讯。

本实用新型的工作原理：

高压电缆运行正常时，小电流接地报警仪显示的高压电缆的地线电流为零，当高压电缆出现接地的情况时小电流接地报警仪显示2-5A的接地电流，并且发出声光报警信号。小电流接地报警仪带RS-485数字接口，采用标MODBUS-RTU通讯协议，通过电缆将各路高压电缆的地线电流传输到上位机进行监控，上位机收到报警信号后准确的显示接地线路。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用上述技术方案可以在线路发生接地时，能够快速准确选择出发生单相接地故障线路，时间短，准确率高，改变传统人工选线方法，对非故障线路减少不必要的停电，提高供电可靠性，防止接地故障扩大造成短路事故。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图。

其中，1.电流互感器，2高压开关柜，3.电流互感器接线，4.小电流接地报警仪。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。