[发明专利]适用于高阻接地故障的快速开关消弧系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于高阻接地故障的快速开关消弧系统。

背景技术

在容性电流越来越大的现代化配电网中，中性点不接地方式、中性点谐振接地方式和中性点低电阻接地方式在应用中都存在一定的局限和不足，亟需开展接地电流快速转移保护技术研究及装置研制的相关工作，实现在单相接地故障发生时迅速转移故障电流、抑制弧光接地过电压、缩短弧光接地过电压作用时间的作用。在降低硬件投资成本的同时，能够有效提高选线效果、降低接地故障对人身安全的危害。

接地电流快速转移保护技术的原理是在故障相设置瞬间人工金属性接地，接地电阻远小于弧光接地故障点的接地电阻而起到转移故障容性电流的作用，从而使得故障点电弧熄灭，同时抑制故障点熄弧后的恢复电压，抑制电弧重燃。该技术有着良好的发展前景，但其相关研究还不够成熟，在实际工程的应用中还面临很多问题。比如如何弥补高阻接地故障导致的判别盲区、如何提高高阻接地故障下的选相选线成功率、如何实现准确高效的故障定位算法等。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于高阻接地故障的快速开关消弧系统，在高阻接地故障下能够实现故障相快速准确接地和故障线路跳闸。

一种适用于高阻接地故障的快速开关消弧系统，其特别之处在于：包括安装在变电站母线上的快速开关消弧装置，该快速开关消弧装置通过安装在变电站主控室内的选相定位装置与同步测量终端连接，从而能在故障发生后通过同步测量终端采集故障数据上传至选线定位装置进行选相选线定位分析并且将结果输出给快速开关消弧装置进行动作。

其中快速开关消弧装置包括相连接的微机控制器和分相快速开关从而能将故障相接地，该分相快速开关还与保护模块连接从而提供过电压和短路保护。

其中选相定位装置包括处理单元，该处理单元分别与通信模块和存储模块连接。

其中同步测量终端包括相连接的采样数据缓冲器和中央处理器，还包括晶体振荡器，该晶体振荡器在分别与该采样数据缓冲器和中央处理器直接连接的同时还通过高精度模数转换器与采样数据缓冲器连接，还包括全球定位系统，该全球定位系统通过采样数据计数器分别与前述的采样数据缓冲器和中央处理器连接。

经过试用证明，采用本发明的系统后，可以在降低硬件投资成本的同时，有效提高选线效果、降低接地故障对人身安全的危害，实现故障相快速准确接地和故障线路跳闸。

附图说明

图1为本发明系统的结构示意图；

图2为本发明系统中同步测量终端的结构示意图；

图3为本发明系统的单相接地故障处理策略流程图；

具体实施方式

本发明系统的实现方法如下：

对于单相接地故障中过渡电阻较小的情况，因选线选相难度较低，可以直接通过快速开关消弧装置选相判断，快速转移故障相电流，限制弧光过电压，保护人身安全；对于单相接地故障中过渡电阻较大的情况，本发明系统在故障发生后采用高精度同步测量终端采集故障数据，将数据上传至选线定位装置进行选相选线定位分析，选线定位装置将结果输出给快速开关消弧装置，装置动作，因过渡电阻大的条件下选线选相难度较高，快速开关消弧装置牺牲故障相电流转移时间，提高了故障启动判据灵敏度和选线选相成功率。

快速开关消弧装置：快速开关消弧装置快速的判断单相接地故障相别，通过快速开关消弧装置的分相快速开关将故障相短时接地。

同步测量终端：该终端包括中央处理器、采样数据缓冲器、采样数据计数器、高精度模数转换器、全球定位系统和晶体振荡器，所述采样数据缓冲器与高精度模数转换器、晶体振荡器、中央处理器、采样数据计数器连接，所述采样数据计数器还与全球定位系统连接、中央处理器连接，所述中央处理器还与晶体振荡器连接。利用全球定位系统(GPS)的秒脉冲信息，对本地高速采样数据进行周期性的定时调整，从而保证智能电网中各点安装的终端的采样数据精确同步。

选相定位装置：选相定位装置将高精度同步测量终端的采样数据进行高阻接地故障选相及故障定位分析，将分析结果传给站内快速开关消弧装置实现故障相接地和故障线路跳闸。

以下结合附图和具体实施方法对本发明作进一步详细的说明：