[实用新型]单相接地/PT断线故障自动判别报警装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力领域，具体地，涉及单相接地/PT断线故障自动判别报警装置。

背景技术

PT即电压互感器，也称TV，用来测量电网高电压的特殊变压器，它能将高电压按规定比例转换为较低的电压后，再连接到仪器、仪表等装置上进行采集或测量，电压互感器高压侧(亦称一次侧或原边)电压为额定电压时，低压侧(亦称二次侧或副边)电压一般为100伏。PT断线就是电压互感器高压侧或低压侧保险熔断、或者电压互感器回路接头松动、断线、接触不良等，造成电压信号无法正确采集进来，分为高压侧PT断线和低压侧PT断线。其中，每一侧PT断线，又因断线发生在一相、两相还是三相不同而分为PT单相、两相和三相断线。单相接地在三相电力系统中，仅一相导线与地之间出现绝缘破坏/击穿，造成对地短路。单相接地短路是最常见的短路故障，在短路故障中约占70％。单相接地故障是发电、配电系统最常见的故障，多发生在潮湿、多雨天气。

在中性点不接地电力系统中，单相接地故障和PT(电压互感器)断线故障时有发生，且容易发生误判、漏判，如果不能及时发现并准确判别出故障的性质及相别，就不能快速处理，使事故处理时间延长，甚至事故扩大，造成一定的经济损失，不利于电网的安全稳定运行。

目前，电力系统中没有专门针对单相接地/PT断线故障进行判别及报警的装置，如果该母线/线路没有配备成套保护装置，则只能依靠运行人员的经验进行判别，造成判断不及时、误判或漏判；即便有的母线/线路配备了成套保护装置，一般也仅发出PT断线闭锁信号，不能明确判别出PT断线发生在高压侧还是低压侧，具体是哪一相、哪两相还是三相，造成事故处理时间延长；有些成套保护装置因自身判据简单，有时还同时发出单相接地和PT断线两种故障报警信息，造成运行人员无法直接判别，致使故障/事故处理不及时，影响了电网的安全稳定运行。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供单相接地/PT断线故障自动判别报警装置，判别准确、精度高，接线简单、易于安装维护且硬件成本较低，避免出现误判和漏判的情况。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：单相接地/PT断线故障自动判别报警装置，包括

三相五柱式电压互感器，通过原绕组接入母线/线路的A相、B相和C相电压，通过副绕组将高的相/线电压转变为额定电压为100V的低压交流电压k1，通过辅助绕组将高的相/线电压转变为额定电压为低压交流电压k2；

单向交流电压变送器，同时连接三相五柱式电压互感器和可编程控制器PLC，三相五柱式电压互感器辅助绕组上的低压交流电压k2传送给单向交流电压变送器，单向交流电压变送器将低压交流电压转变为直流电压/直流信号后送到可编程控制器PLC，实现母线/线路上零序电压Uo的信号采集；

三相交流电压变送器，同时连接三相五柱式电压互感器和可编程控制器PLC，三相五柱式电压互感器副绕组上的低压交流电压k1传送给三相交流电压变送器，三相交流电压变送器将低压交流电压转变为直流电压/直流信号后送到可编程控制器PLC，实现母线/线路上A相电压幅值Ua、B相电压幅值Ub和C相电压幅值Uc的信号采集；

可编程控制器PLC，连接触摸屏，用于比较分析获得故障类型/相别信息，发出报警信号并在触摸屏上显示。

本装置适用于中性点不接地的电力系统，特别适合于6kV、10kV的中性点不接地系统的单相接地和PT断线故障判别，采用现有技术中均没有使用到的三相电压的电压幅值、电压差值、零序电压进行单相接地/PT断线的综合判别，专门针对电力系统中经常发生、并易误判的单相接地和PT断线故障进行判别及报警，经验证，可准确判别出故障的类型及相别，故障类型是单相接地还是PT断线，该装置与以往采用单个数据进行判别相比，判别准确、精度高，接线简单、易于安装维护，避免出现误判和漏判的情况。

对于单相接地故障，本装置可准确判断出故障相别，是A相、B相还是C相；对于PT断线故障，本装置可准确判别出故障发生在哪一侧：是高压侧还是低压侧；判别出故障发生的相别是A、B、C哪一相，哪两相还是三相，使故障处理更有针对性，缩短了故障处理时间。本方案即可判别出故障类型，又可判别出故障相别，在现有技术中都还没使用过，属于首创。本装置直接采集的是各相的相电压，直接反映各相的状态，与以往要先采集线电压然后再转换为相电压相比，判据更直接；无需采集相电流，而是通过计算得出的电压差值，来判别PT三相断线，这样采集装置少，接线简单，硬件成本较低。