[发明专利]电压二次回路的中性线断线检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于电气技术领域，尤其涉及一种电压二次回路的中性线断线检测方法和装置。

背景技术

电压二次回路的断线是电力系统中的一种常见的故障，在现有技术中通过设置保护装置，能够及时地报警并作出相应的调整。根据断线的相别，电压二次回路的断线可以分为非中性线断线(即A相、B相和C相的线路断线)和中性线断线(即N相线路断线)。目前的保护装置可以根据零序电压和正序电压等条件判断是否发生非中性线断线，但对中性线断线的研究却相对较少。当发生电压互感器的中性线断线，从而产生电压二次回路的中性线断线时，由于中性点电位漂移，保护装置的相电压会发生变化，从而导致零序方向元件误动，导致电压元件误动。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电压二次回路的中性线断线检测方法和装置，能够及时地检测出中性线断线的故障。

为实现上述目的，本发明的一个实施例提供一种电压二次回路的中性线断线检测方法，所述电压二次回路包括外部电压互感器和保护装置，其中外部电压互感器的二次侧与保护装置中的电压互感器的一次侧相连，该方法包括：

监测保护装置中的电压互感器的二次侧的零序电压的三次谐波；

判断所述零序电压的三次谐波的幅值超过第一阈值的持续时间是否超过第二阈值，如果是，则判定外部电压互感器和保护装置中的电压互感器之间的中性线断线。

优选地，所述第一阈值是根据保护装置中电压互感器的二次侧的零序电压的基波电压的幅值选择的。

优选地，所述第二阈值为10秒。

优选地，所述方法还包括：

判断所述零序电压的三次谐波的幅值超过第一阈值的持续时间是否超过第三阈值，如果是，则执行闭锁快速动作保护；

所述第三阈值小于第二阈值。

优选地，所述第三阈值为10毫秒。

另一方面，本发明还提供一种电压二次回路的中性线断线检测装置，所述电压二次回路包括外部电压互感器和保护装置，其中外部电压互感器的二次侧与保护装置中的电压互感器的一次侧相连，其特征在于，该检测装置包括：

监测单元，用于监测保护装置中的电压互感器的二次侧的零序电压的三次谐波；

断线判断单元，用于判断所述监测单元监测到的零序电压的三次谐波的幅值超过第一阈值的持续时间是否超过第二阈值，如果是，则判定外部电压互感器和保护装置中的电压互感器之间的中性线断线。

优选地，所述第一阈值是根据保护装置中电压互感器的二次侧的零序电压的基波电压的幅值选择的。

优选地，所述第二阈值为10秒。

优选地，还包括：

保护判断单元，用于判断所述零序电压的三次谐波的幅值超过第一阈值的持续时间是否超过第三阈值，如果是，则执行闭锁快速动作保护；所述第三阈值小于第二阈值。

优选地，所述第三阈值为10毫秒。

根据本发明实施例，发明人对中性线断线故障的特征进行了详细的分析后，提出了一种电压二次回路的中性线断线检测方法和装置，能够及时准确地检测出中性线断线的故障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是电压二次回路的连接关系示意图；

图2是通过作图法求得励磁电流的过程的示意图；

图3是外部电压互感器的二次侧的等效回路图；

图4是测试保护装置中的电压互感器的原边的励磁电流的接线图；

图5是中性线连接正常时通道1的电压值的示意图；

图6是中性线连接正常时通道2的电压值的示意图；

图7是图5中通道1的频谱分析图；

图8是图6中通道2的频谱分析图；

图9是中性线断线时通道1的电压值的示意图；

图10是中性线断线时通道2的电压值的示意图；

图11是图9中通道1的频谱分析图；

图12是图10中通道2的频谱分析图；

图13是相电压分别为30V和57.74V的磁滞回线组示意图；

图14是本发明实施例中的电压二次回路的中性线断线检测方法的示意图；

图15是本发明实施例中的电压二次回路的中性线断线检测装置的示意图。

具体实施方式