[发明专利]一种可控零序电流互感器

说明书

本发明公开了一种可控零序电流互感器，包括：电流互感器、第一可控硅整流器、第二可控硅整流器、电压互感器、APC电压转换模块、光电隔离元件、MCU和继电保护装置；电流互感器包括分别绕在耦合铁心上的一次线匝和二次线匝；电压互感器包括适配互感器和二次侧小电阻；APC电压转换模块与电压互感器相连；光电隔离元件连接于APC电压转换模块与MCU之间；MCU，用于监测并存储输出的数字电压信号，并控制可控硅整流器以调节电流互感器的测量档位；MCU通过串口通信接口与继电保护装置连接；继电保护装置用于监测零序电流幅值，并将故障点隔离。本发明能够极大地增大零序电流的测量范围，更宽范围高阻接地故障的识别，满足多重功能需求。

技术领域

本发明涉及电力互感器技术领域，尤其涉及一种用于消弧线圈并联低电阻接地方式下的可控零序电流互感器。

背景技术

目前，消弧线圈并联低电阻接地装置在电力系统中得到了越来越广泛的应用。消弧线圈并联低电阻接地装置的优点在于，能够兼容消弧线圈和低电阻接地电阻器，即不仅可以利用消弧线圈消除部分电弧型故障，还可以利用低电阻接地电阻器的投入触发零序电流保护动作，并隔离低过渡电阻故障点。

在现有技术中的中性点经消弧线圈并低电阻接地配电网中，单相接地故障的故障类型复杂，高阻接地故障发生频率高，接地过渡电阻值范围可达数千Ω，对应的零序电流为0～500A。变电站采用消弧线圈并联低电阻接地电阻器接地方式时，零序电流互感器一般主要满足零序过流保护装置的需求，选型一般为10p10，其满足测量精度的测量范围为0.1Ie～10Ie，其中，Ie为额定电流，一般为500A左右；从以上分析可见，准确测量范围为50A-5000A，对应的接地点过渡电阻值为0～100Ω。

本发明人在实施本发明的过程中发现，现有技术中存在以下技术问题：

采用常规零序电流互感器无法囊括高阻接地故障时零序电流的测量需求，当发生高阻接地故障，需要选线装置进行选线时，往往由于零序电流互感器测量精度问题，导致选线错误或者无法启动。

发明内容

本发明提供一种可控零序电流互感器，能够极大地增大零序电流的测量范围，更宽范围高阻接地故障的识别，满足多重功能需求。

本发明实施例提供了一种可控零序电流互感器，包括：

电流互感器、第一可控硅整流器、第二可控硅整流器、电压互感器、APC电压转换模块、光电隔离元件、MCU和继电保护装置；

所述电流互感器包括一次线匝和二次线匝，所述一次线匝和二次线匝分别绕在耦合铁心上，以形成电流变换的关系；所述电压互感器包括适配互感器和二次侧小电阻，用于将电流信号转换为电压信号；所述适配互感器包括第一绕组和第二绕组，所述二次侧小电阻并联在所述第二绕组的两端；

其中，所述二次线匝带有分接头，所述分接头与所述第一可控硅整流器的输入端连接；所述二次线匝的一端与所述第二可控硅整流器的输入端连接，所述二次线匝的另一端与所述第一绕组的一端连接；所述第一可控硅整流器和第二可控硅整流器的输出端分别与所述第一绕组的另一端连接；

所述APC电压转换模块与所述电压互感器相连，用于将模拟电压信号转换为PWM脉冲数字信号；

所述光电隔离元件连接于所述APC电压转换模块与所述MCU之间；

所述MCU，用于监测并存储输出的数字电压信号，还用于当监测到电流幅值满足异常条件时，向所述第一可控硅整流器和第二可控硅整流器发出控制指令，控制所述第一可控硅整流器和第二可控硅整流器导通或者关断，以调节电流互感器的测量档位；

所述MCU通过串口通信接口与所述继电保护装置连接；

所述继电保护装置，用于监测零序电流幅值，并根据零序电流幅值进行判断线路是否发生了接地故障；若装置判断发生了接地故障，则发生开关分闸命令，调开故障线路并将故障点隔离。