[发明专利]一种小电流接地系统中的不对称电流源

说明书

本发明公开了一种小电流接地系统中的不对称电流源，包括两相独立或三相独立的高压开关，选定一回出线作为第一回出线，高压开关一侧与第一回出线中的任意两相或三相相交于接线点，另一侧接大地，所述接线点位置至电源出口的单向导线阻抗或接线点位置至电源出口的单向导线阻抗与所述接线点位置至大地之间的限流阻抗之和能够使得所述短路电流的大小不触发所述第一回出线的Ⅰ段过流保护；高压开关闭合断开的时间能够使所述短路电流的时长小于所述第一回出线的Ⅱ段过流保护的电流时长。该装置制造出的相间短路电流明显区别于线路负载电流，极易识别。

技术领域

本发明涉及电力系统的 10KV或35KV 小电流接地系统的线路发生单相接地故障的检测技术，具体而言，涉及一种小电流接地系统中制造检测用特征电流的不对称电流源。

背景技术

目前，我国大多数配电网采用的是小电流接地系统（又称中性点间接接地系统），配电系统分支多而复杂，这类系统发生单相接地故障时，因故障电流较小，故障特征复杂，使得故障点的查找非常困难。

中国实用新型专利 201020549446.7 公开了一种不对称电流源，包括二次控制部分、电子PT、继电器和交流高压真空接触器，电子 PT 通过变送器接入二次控制部分的输入端，二次控制部分的输出端接继电器线圈，继电器控制交流高压真空接触器的线圈，三个交流高压真空接触器一次侧分别与 A、B、C 三相连接，另一侧串联接 D 高压二极管和 R 限流阻抗，R 限流阻抗另一端接大地。实用新型专利201220448758.8对前述专利做了简化，仅采用两个交流高压真空接触器即可实现相应功能。上述专利中，当某一相发生接地故障时，其余两相对地电压升高并被电子PT检测到，然后二次控制部分控制其中一个与非故障相相连的交流高压真空接触器闭合，使该相线路也与大地相连，这样就与故障相形成了相间短路，产生短路电流，该短路电流经高压二极管整流后能够产生半波电流，在电流较大时具有较为明显的特征，能够被三相线路上的故障指示器识别，根据短路电流所在的回路，能够判断接地故障点。上述两种产生特征电流方法，都需要串入限流阻抗，以避免短路电流触发过流保护而造成大面积停电。但是，因为单相接地的接点地不可预测，这样短路电流回路中阻抗的阻抗值就无法确定，如果串入的阻抗过小，则无法起到限流保护的作用，如果串入的阻抗过大，则会使短路电流太小而难以被检测到，这就限制了该方法的应用，直至目前也没有合适的方法能够确定如何串入合适的限流阻抗。也是由于上述原因，上述二专利在实际使用中效果并不理想，难以推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种小电流接地系统中的不对称电流源，该装置制造出的相间短路电流明显区别于线路负载电流，极易识别，不存在限流阻抗的两难选择问题，并且不会使短路电流过大而触发线路保护动作。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种小电流接地系统中的不对称电流源，包括两相独立或三相独立的高压开关，选定所述小电流接地系统中的一回出线作为第一回出线，所述高压开关一侧与所述第一回出线中的任意两相或三相相交于接线点，另一侧接大地，当所述小电流接地系统中某一回出线的一相发生接地故障并令所述第一回出线的某一非故障相的高压开关闭合断开以产生短路电流时，所述接线点位置至所述小电流接地系统电源出口的单向导线阻抗或所述接线点位置至所述小电流接地系统电源出口的单向导线阻抗与所述接线点位置至大地之间的限流阻抗之和能够使得所述短路电流的大小不触发所述第一回出线的Ⅰ段过流保护；所述高压开关闭合断开的时间能够使所述短路电流的时长小于所述第一回出线的Ⅱ段过流保护的电流时长。

优选的，定义可预设阻抗为所述接线点位置至所述小电流接地系统电源出口的单相导线阻抗或者所述接线点位置至所述小电流接地系统电源出口的单相导线阻抗与串入的限流阻抗的阻抗值之和，则所述接线点位置按如下方式确定：

（a）假设所述第一回出线在所述小电流接地系统电源出口处发生金属性两相直接短路，并将此时的短路电流定义为极限短路电流；