[发明专利]一种中性点非有效接地电网单相接地故障定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及配电网故障检测技术领域，尤其涉及一种中性点非有效接地电网单相接地故障定位装置。

背景技术

目前，我国6～35KV配电网一般采用中性点非有效接地的运行方式，当发生单相接地故障时，准确查找故障点是一项费时费力的工作，目前还没有非常有效的查找故障定位方法，就目前接地故障定位比较准确的方法是沿线悬挂能够检测线路接地故障的检测装置，而这种非有效接地系统发生单相接地时接地电流只是线路对地的电容电流，线路悬挂的检测装置一般限于体积和功耗的限制，比较难于测得准确的接地电流。

为了提高测量和判断的准确度，专利号为200810224885.8，名称为配电网单相接地故障定位装置的发明专利提出了信号注入的方式，利用专用的信号注入装置向高压线路注入直流或交流信号，从而提高接地点测量的准确度。其原理是在高压一次系统的中性点，一个通过一个外接装置向系统注入一定频率的高频交流信号，或者注入一定时序特点的直流信号或类似于短路电流的工频交流信号，沿线路悬挂的检测装置测量到这些注入的信号后报警，从而确定接地的具体地点。这种信号注入的方式实际上是增加了一次设备，给一次系统增加了一个故障隐患，特别是在信号注入的过程中，会给系统带来很大的扰动，往往会使事故扩大化，所以现在并没有得到大面积推广。

发明内容

本发明的目的在于提出一种中性点非有效接地电网单相接地故障定位装置，通过电感线圈感应故障线路的高频冲击放电电流，并感应出很高的电压，使三极管导通并引发单片机中断而翻牌报警，从而快速准确的查找中性点非有效接地电网单相接地的故障点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种中性点非有效接地电网单相接地故障定位装置，其特征在于，包括电感线圈、三极管和单片机，其中

所述电感线圈，用于感应故障线路的高频冲击放电电流；并用于产生感应电压使所述三极管导通，集电极输出一个下降沿脉冲，使所述单片机中断并翻牌报警。

优选地，还包括第一电容、第二电容、第一电阻和第二电阻，其中

所述第一电容，用于滤除高频干扰信号；

所述第一电阻，用于防止所述电感线圈的铁芯过度饱和；

所述第二电容和第二电阻，用于滤除低频交流信号。

优选地，还包括稳压二极管，用于限制故障定位时通过的电流。

采用了本发明的技术方案，能够在系统发生单相接地故障时，准确检测中性点非有效接地系统单相接地的故障点。检测过程没有在系统中注入其他信号，不会给系统带来大的扰动，该检测装置简便易用，具有很大的应用范围。

附图说明

图1是中性点非有效接地系统发生单相接地故障时冲击电流示意图。

图2是本发明具体实施方式的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

中性点非有效接地系统发生单相接地，一般是相对地绝缘发生击穿，所以一般发生在相对地电压最大值或接近最大值的时刻，所以，在发生单相接地时故障相电压会突然降为0，而非故障相电压会突然升高为原来对地电压的1.732倍，这种电压的突然变化会在接地点产生一个时间非常短、幅值非常高的暂态冲击电流Ik，这个冲击电流的幅值会达到稳定接地电容电流的上百倍，如图1所示.

对于故障相A相，故障点前线路会流过冲击电流Ik1，故障点后线路会流过冲击电流Ik2，由于Ik1包括故障相电源侧电容放电电流Ica1和非故障相B、C相的所有电容充放电电流Icb、Icc，而故障点后故障相A相上的冲击电流仅包含该相后段线路的电容放电电流，所以Ik1的幅值远远大于Ik2的幅值；而且，非故障行相B、C的放电Icb和Icc要经过系统变压器线圈才能流到故障线路的A相的接地点，所以冲击电流Ik1的等效频率要比Ik2的等效频率低一些。

通过以上分析，对中性点接地系统发生单相接地时故障相的电容放电冲击电流，可以得出以下结论：

(1)故障瞬间冲击放电电流很大，会达到稳定电容电流的上百倍。

(2)故障点前的冲击电流比故障点后的冲击电流幅值大。

(3)故障点前的冲击电流比故障点后的冲击电流频率低。

利用故障瞬间电容放电电流的以上特点，设计了反应电容充放电电流的接地故障检测定位装置，经过实际使用证明，能够准确定位中性点非有效接地系统发生单相接地时的故障点。