[发明专利]一种具有电流回路自检功能的零序保护装置及方法

说明书

本申请公开了一种具有电流回路自检功能的零序保护装置及方法，其通过低频非工频电流输入至零序电流互感器，能够有效避免回路检测时零序保护产生误动，保障了供电可靠性，同时，由于采用低频非工频电流减小了二次回路的阻抗，提供了检测灵敏度。同时，将零序电流互感器获取的二次电流分解为50Hz工频电流分量和低频非工频电流分量，通过50Hz工频电流分量和低频非工频电流分量分别识别零序电流二次回路的零序保护动作和接触状态，进而实现了对零序电流互感器及二次回路进行不停电检测。

技术领域

本申请涉及电力设备检测技术领域，尤其涉及一种具有电流回路自检功能的零序保护装置及方法。

背景技术

目前，由于10kV保护装置的零序电流保护因正常运行时无电流产生，导致难以监视和预警零序电流二次回路异常，特别是在10kV零序电流保护二次回路断线时，如果二次回路再发生单相接地，将导致该保护拒动和大面积停电的事故。

因此，为了检测10kV零序电流保护二次回路的工作状况，传统方式是通过人工进行排查，主要是进行外观和紧固二次接线的不停电检查，或是采用零序保护二次加量试验或测量电流回路电阻等的一次设备停电检查，但人工检测不仅费时费力，而且，影响供电可靠性。

公开号为CN112485581A的中国发明申请专利公开了一种零序电流互感器及其二次回路检测装置及方法，其是在零序电流互感器上采用一次耦合高频非工频电流方法进行检测，能够对零序电流互感器的二次回路进行检测，但其所使用的检测电流频率高，导致检测电流流通的阻抗较大，造成检测灵敏度不高。

发明内容

本申请提供了一种具有电流回路自检功能的零序保护装置及方法，用于解决检测灵敏度较低的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种具有电流回路自检功能的零序保护装置，包括：零序电流互感器、低频电流产生模块、电流采集模块和保护处理器；

所述零序电流互感器安装于开关柜的零序电流二次回路中，用于获取所述零序电流二次回路的二次电流；

所述低频电流产生模块的输出端与所述零序电流互感器的输入端连接，所述低频电流产生模块用于向所述零序电流互感器输入低频非工频电流，使得所述零序电流互感器感应生成二次电流发送至所述零序电流二次回路，所述低频非工频电流小于0.8倍预设零序保护动作电流值；

所述电流采集模块的输入端与所述零序电流互感器的输出端连接，所述所述电流采集模块的输出端与所述保护处理器的输入端连接，用于通过所述零序电流互感器采集零序电流二次回路中的二次电流，还用于将所述二次电流进行模数转换为电流数字信号，还用于将所述电流数字信号传输至所述保护处理器；

所述保护处理器的输出端分别与所述低频电流产生模块的控制端和所述通讯模块连接，所述保护处理器的输入端与所述电流采集模块的输出端连接，用于基于用户预先设定的工作指令控制所述低频电流产生模块工作，还用于接收所述电流采集模块传输的所述电流数字信号，还用于基于傅里叶变换算法将所述电流数字信号分解为50Hz工频电流分量和低频非工频电流分量；还用于判断所述50Hz工频电流分量是否大于零序保护动作预定值，还用于当判断所述50Hz工频电流分量大于所述零序保护动作预定值时，则生成保护跳闸信号，还用于根据所述保护跳闸信号在所述零序电流互感器达到零序保护动作时间时，驱动保护出口跳闸；

所述保护处理器还用于计算所述低频非工频电流分量与低频非工频电流输出预定值的比值K，还用于根据预设的比值阈值和比值K之间的比较关系识别所述零序电流二次回路的接触状态；还用于将所述保护跳闸信号和所述零序电流二次回路的接触状态的识别结果上报至外部的主站系统。

优选地，本装置还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述保护处理器连接，用于用户向所述保护处理器发送工作设定指令，所述工作设定指令包括检测时间周期、低频非工频电流设定值、检测启动信号、所述零序保护动作预定值和所述预设的比值阈值；