[实用新型]母地弧保护模块

说明书

本实用新型提供了一种母地弧保护模块，包括微处理器、弧光信号生成电路、弧光信号处理电路和接地信号采集电路；所述弧光信号生成电路用于生成弧光信号并通过弧光信号处理电路为微处理器提供弧光信号；接地信号采集电路为微处理器提供接地信号；微处理器的输出端通过线圈控制电路与跳闸线圈TQ连接，控制跳闸线圈是否通电；本实用新型利用母地弧保护模块可采集到母线室内的弧光信号，可以确定故障点在母线室内，不必与下级供电线路保护模块延时配合以确定故障点，保证断路器DL_G或\和断路器DL_D立即跳闸，防止背景技术中所述的8步事故演化模型发生，避免烧毁变压器。

技术领域：

本实用新型涉及供电保护领域，尤其涉及母地弧保护模块。

背景技术：

目前我国城乡110Kv及以下变电站，普遍采用封闭母线结构，如图1所示，其显著特点如下：

(1) 低压侧母线贯通整个成排放置的封闭的高压开关柜2组；

(2) 变压器1低压侧采用三角形接线，单相接地接触或断开瞬间容易诱发短路电弧；

(3) 没有配备变压器1低压侧母线保护，低压母线发生短路时，由变压器1后备保护模块切除故障；

如图1、图2和图3所示：变压器1后备保护模块的工作原理为：通过设置在变压器1低压侧上的CT（电流互感器）检测变压器1低压侧及母线上是否存在故障电流，若变压器1低压侧的三相线（A、B、C）中的任一相或多相存在故障电流，则设置在CT绕组上的短路继电器LJ的线圈（短路继电器LJ的线圈LJ_A、LJ_B、LJ_C分别设置在变压器1低压侧的三相线路上）通电，使短路继电器对应的常开触点（LJ_A、LJ_B、LJ_C）闭合，进而中间继电器的线圈ZJ通电导致中间继电器的第一常开触点ZJ_1和第二常开触点ZJ_2闭合，进而时间继电器的线圈SJ通电进入延时状态，当延时状态持续到预设的时间1.5s时，时间继电器的常开触点SJ_1闭合，最终使跳闸线圈TQ通电，断路器DL_G或\和断路器DL_D断开，线路断电，防止变压器1损坏；

上述变压器1后备保护模块的动作过程中，变压器1后备保护模块从CT检测到变压器1出线侧上存在短路电流，断路器DL_G或\和断路器DL_D不立即跳闸而延时1.5s后跳闸的原因为：如图1所示，无论是母线室3内F点发生短路，或者是下级电路上的FL点发生短路，变压器1出线侧上均会出现短路电流；假设某一时刻母线室3内F点发生短路，若变压器1后备保护模块检测到短路电流后立即使断路器DL_G或\和断路器DL_D跳闸，则不会产生影响；但是，假设某一时刻下级电路上的FL点出现短路电流，若断路器DL_G或\和断路器DL_D立即跳闸，则将导致其他的下级电路全部断电，将造成不必要的损失和负面影响；因此，变压器1后备保护模块检测到变压器1出线侧上存在短路电流后，不立即跳闸而延时1.5s时间，在延时的1.5s时间内，由设置在下级线路断路器（DL_1、 DL_2、 DL_3……DL_n）上的保护模块判断是否是下级电路发生短路情况，若是下级电路发生短路情况，则对应的下级电路上的断路器DL_n跳闸，此时，变压器1后备保护模块检测到的短路电流消失，进而，时间继电器的常开触点SJ_1因其线圈SJ断电，在1.5s后不会闭合，断路器DL_G或\和断路器DL_D不会跳闸；若不是下级电路发生短路情况，则短路电流不会消失，1.5s后，时间继电器的常开触点SJ_1闭合，变压器1后备保护模块通过SJ_1、ZJ_2使跳闸线圈TQ通电，进而使断路器DL_G或\和断路器DL_D跳闸，防止烧毁变压器1。

总结近年发生的大量110Kv及以下封闭母线事故，发现存在以下8步事故演化模型：

1：起初故障是单相短路；

2：短路点接触或断开瞬间都引起短路电弧；

3：对地电弧逐步增大，引起相间电弧；

4：对地电弧和相间电弧叠加，引起相间绝缘迅速恶化；

5：相间绝缘恶化引起相间短路；