[发明专利]向漏电保护装置之电流互感器绕组补偿电流的方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于漏电保护技术领域，具体涉及一种能够克服现有电源变压器中性点接地系统之三级保护系统中的第二级和第三级漏电保护器技术缺陷的，向漏电保护装置之电流互感器绕组补偿电流的方法和装置。

背景技术

电源变压器中性点接地系统中，漏电保护器（也称剩余电流保护器）设计之初，基于用电线路相线上的电阻性和电容性漏电流小于其动作电流，引起保护器动作的一定是故障漏电流。但实际上，相线上的正常漏电流，或者能够维持用电系统正常工作的漏电流比动作电流可能要大，导致漏电保护器误动作，产生了供电可靠性和用电安全性之间的矛盾。在日常生产和生活中的这种矛盾表现为：为了确保安全用电，需要使用漏电保护器。由于种种原因，漏电保护器经常性地甚至于频繁性地误动作，造成供电中断，对供电的可靠性产生严重影响。有这样几种情况会出现这种矛盾：1. 用电线路的固有电容性漏电流，会导致漏电保护器动作，如电热式地暖设施和地面电热除潮设施，因相线与地面紧贴，线路长且扁平，会产生电容性漏电，使漏电保护器动作，但是这种漏电是正常的且不可避免，不能因为漏电保护器非正常动作而让其退出运行；2.一些写字楼办公楼有重要的数据设备，为了抗电网中的电压电流浪涌干扰，在用电侧加装大容量的电容器，一旦投入运行，电容器会对地产生电容性漏电流导致漏电保护器动作，人们解决的方法是采用隔离变压器。这样做虽然解决了供电的可靠性，但是没有顾及安全性，也增加了成本；3. 装有多台电脑的网吧或办公楼，由于每台电脑正常工作时有5毫安左右的正常漏电流，电脑台数多了，也会导致漏电保护器动作，而且这个漏电流随着季节和空气湿度会发生变化。4.铺设好的既有供用电系统，由于地面潮湿，绝缘老化或局部破损，导致电阻性漏电流增加，使漏电保护器非正常动作或频繁误动作，严重时合不上闸。这种情况令人处于安全用电和可靠供电的两难中。线路虽有漏电但不影响供用电系统的正常使用，又很难找到故障点。让漏电保护器退出运行，又有用电安全性的问题。5. 工程施工现场出现的漏电保护器频繁动作的问题。施工现场环境恶劣，各种粉尘多潮气重，导致剩余电流保护经常动作，令现场的电气工程师烦恼不已，一方面因工期要求必须供电，一方面用电安全压力很大。6.农村供电网中，大量装配有漏电保护器，由于供电线路长，人员技术水平不高，设备性能不好，导致漏电保护器经常动作，供电中断。农村电工人员常用的办法是退出漏电保护器的运行，或者随意更换动作电流整定值大的漏电保护器，这给安全用电带来很大的隐患。上述种种问题的出现，已经产生了欲将电源变压器的中性点由接地改为不接地的动议（“低压电网接地问题调研” 2008国际供电会议论文，《低压电器》2010 No.3 于世根等），撼动国标的执行，说明这是一个备受关注的重要问题。

解决上述问题的技术路线是采用补偿电流的方法。检索到：于群等人在2004年的《煤矿机电》发表“基于电流补偿法的矿井高压电网漏电保护系统”的文章。中国申请专利号为201010244560.3，名称为“基于电容电流时域补偿的船舶电网接地漏电保护方法”。上述的电流补偿方法，都是用在电源变压器中性点不接地的系统中。对于常用的电源变压器中性点接地系统，目前尚无采用向漏电保护器用电流互感器一次绕组中补偿电流的方法和装置。

由于常用接地系统所用的漏电保护器，相比矿井和船舶所用的漏电保护器，体积小、成本低，技术简单。有必要低成本地解决如下问题的方法。1. 有正常电容性漏电条件下，漏电保护器既能保证高灵敏的起到保护作用，又能保证供电的可靠性，而不是靠调高漏电保护的动作电流来保证可靠供电，增加人身触电风险。2. 有正常电阻性漏电条件下，漏电保护器既能保证高灵敏的起到保护作用，又能保证供电的可靠性，而不是靠调高漏电保护的动作电流来保证可靠供电，增加人身触电风险。这两点是要求把正常漏电和故障漏电区分开来，而不是将这两者都视为故障漏电。

发明内容

本发明的第一目的在于克服现有技术的不足，提供一种向漏电保护装置之电流互感器绕组补偿电流的方法，能够区分维持正常供电条件下的正常漏电流和用电过程中产生的故障漏电流，用向漏电保护器用电流互感器一次绕组中补偿电流的方法，平衡正常漏电电流，使漏电保护器不误动；本发明的第二目的在于提供一种实现向漏电保护装置之电流互感器绕组补偿电流的方法的装置。

本发明的第一目的是这样实现的：包括提供电阻性补偿电流的电阻器支路，提供电容性补偿电流的电容器支路，提供补偿电流Ic的补偿电源，穿过漏电保护器用电流互感器磁芯的一次绕组；所述的补偿电流Ic的大小可通过电阻器支路、电容器支路的调节实现，或者通过补偿电源的电压值调节来实现。