[发明专利]一种不接地系统单相接地故障监测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不接地系统单相接地故障监测装置及方法，属于电力系统的故障监测领域。

背景技术

电力系统中有许多配网为中性点不接地系统，在中性点不接地系统中发生单相接地故障时，由于故障点的电流很小，而且三相之间的线电压仍然保持对称，对负荷的供电没有影响，因此，在一般情况下都允许继续运行1～2小时，而不必立即跳闸。但是，中性点不接地系统发生单相接地故障时故障相对地电压降低，其它两相对地电压升高1.73倍，为防止故障进一步扩大，应及时发出信号，以便运行人员采取措施。

目前已有的中性点不接地系统单相接地故障监测有两类。

一类是利用中性点不接地系统发生单相接地时系统母线上出现的零序电压来监测，其原理图如图1所示，系统母线上装设的电压互感器TV是一个三相五柱式的电压互感器，其二次侧开口三角形反应系统零序电压3U0，过电压继电器KV0两端接于零序电压3U0。该方法能监测出系统故障，但是只能发出系统接地的无选择性预告信号，不能判定发生接地相，同时三相五柱式的电压互感器具有5个磁柱的三相三绕组电压互感器，所需费用远比单相电压互感器高。

另一类是利用中性点不接地系统发生单相接地时故障线路上的零序电流较非故障线路大的特点来实现，其原理图如图2所示，监测所有出线零序电流，该方法虽然理论上能监测出故障线路，但由于受零序电流过滤器不平衡电流的影响，当系统的电容电流较小、或被保护线路的电容电流较大时无法做出正确判断。

发明内容

本发明提供了一种不接地系统单相接地故障监测装置及方法，以用于克服现有技术经济性差和受零序电流过滤器不平衡电流和受线路电容电流影响的不足。

本发明的技术方案是：一种不接地系统单相接地故障监测装置，包括单相电压互感器1、一次侧熔断器2、二次侧熔断器3、并联抑制电阻4、过电压继电器5、低电压继电器6；其中单相电压互感器1一次侧通过一次侧熔断器2接于A相、B相、C相中的任一相且只接一相，另一端接地；单相电压互感器1二次侧一端通过二次侧熔断器3接于并联抑制电阻4的一端，另一端接于并联抑制电阻4的另一端并接地；过电压继电器5接于并联抑制电阻4两端；低电压继电器6接于并联抑制电阻4两端。

所述并联抑制电阻4的阻值范围为35欧姆～250欧姆。

一种不接地系统单相接地故障监测方法，所述方法的具体步骤如下：

A、布置不接地系统单相接地故障监测装置：单相电压互感器1一次侧通过一次侧熔断器2接于A相、B相、C相中的任一相且只接一相，另一端接地；单相电压互感器1二次侧一端通过二次侧熔断器3接于并联抑制电阻4的一端，另一端接于并联抑制电阻4的另一端并接地；过电压继电器5接于并联抑制电阻4两端；低电压继电器6接于并联抑制电阻4两端；

B、设置过电压继电器5和低电压继电器6的整定值：过电压继电器5的整定值可设置为1.5pu，低电压继电器6的整定值可设置为0.5pu；

C、故障判断：

当并联抑制电阻4两端的电压V=1.0pu时，表明系统正常，过电压继电器5和低电压继电器6均不动作；

当并联抑制电阻4两端的电压V=0时，表明单相电压互感器1所接相单相接地故障，过电压继电器5不动作，低电压继电器6动作；

当并联抑制电阻4两端的电压V=1.73pu时，表明除所接相之外的其余两相中任一相单相接地故障，低电压继电器6不动作，过电压继电器5动作。

所述并联抑制电阻4两端的电压正比于单相电压互感器1的一次侧电压，过电压继电器5、低电压继电器6的感受电压正比于单相电压互感器1所接相电压；其中过电压继电器5、低电压继电器6的感受电压是并联抑制电阻4两端的电压。

所述过电压继电器5动作时，其常开接点闭合，监测装置中的常开接点发出单相接地故障报警信号。

所述低电压继电器6动作时，其常闭接点闭合，监测装置中的常闭接点发出单相接地故障报警信号。

本发明的工作原理是：

1、首先将单相电压互感器1、一次侧熔断器2、二次侧熔断器3、并联抑制电阻4、过电压继电器5、低电压继电器6各部分按图3连接安装好。

2、单相电压互感器1的一次侧一端经过一次侧熔断器2接于A、B、C任一相母线，另一端接地；单相电压互感器1二次侧一端通过二次侧熔断器3接于并联抑制电阻4的一端，另一端接于并联抑制电阻4的另一端并接地；过电压继电器5和低电压继电器6并联连接于并联抑制电阻4的两端。