[发明专利]选择性高压漏电保护方法

说明书

本发明所属技术领域为电力系统中的地面变电所高压漏电保护方法，适合配出线路为3～6千伏电压等级的地面变电所采用。

地面变电所配出线路较多，常出现配出线路单相漏电或接地故障，因此需要采用选择性漏电保护装置指示出漏电或接地故障电路，以便迅速排除故障。现有的高压漏电保护装置均采用零序方向原理，应用与逻辑相位比较电路实现方向性漏电保护，例如中国专利“高压方向性漏电保护装置”，专利号：86203922。这种漏电保护方法的缺点是电路复杂，成本高，容易出故障。

本发明提出了一种利用功率幅值比较的选择性高压漏电保护方法。

本方法的设计思想是：零序电压检测电路的输出经稳压、移相后输入到n个零序电压耦合变压器中，再将匝数为2×100～2×300匝的n个零序电流互感器二次线圈分别与n个零序电压耦合变压器的次级串联，构成n个电压叠加电路，由于故障支路的零序电流互感线圈输出的电压与移相后的零序电压的相位相同，因此叠加后电压幅值增大，而非故障支路的情况正好相反，叠加后电压幅值减小。因此对n个电压叠加电路的输出进行整流、滤波和功率幅值比较，从而可根据功率幅值大小的比较结果判断和显示出故障线路。

功率幅值比较可采用由运算放大器连成的电压跟随器，电路连接关系如图2所示：各支路的电压叠加电路的输出端接硅桥D_Ⅰ1～D_Ⅰn的输入端，硅桥D_Ⅰ1～D_Ⅰn的直流端负极接地、正极接运算放大器A₁～A_n的同相端，电容C_Ⅲ1～C_Ⅲn一端接硅桥D_Ⅰ1～D_Ⅰn的直流端正极、另一端接地，各支路的运算放大器A₁～A_n的输出端串接一个发光二极管D₁～D_n后并联到一起、经负载电阻R′_L接地，并且运算放大器A₁～A_n的输出端与其反相端连接。由于故障线路的直流电压信号最大，所以故障线路的运算放大器的输出最大，这个最大的幅值通过各反馈回路又加到各运算放大器的反相端，并且这个电压幅值大于各非故障线路运算放大器的同相端输入的电压幅值，所以非故障线路的运算放大器A的输出为负，只有故障线路的运算放大器输出为正，其输出端所接的发光二极管导通发光，从而指示出故障线路。

本发明提出的功率幅值比较选择性漏电保护方法的特点是电路简单，性能可靠，抗干扰能力强，能检测多条、甚至几十条以上的配出线路。

图1为选择性高压漏电保护装置的方框图

图2为选择性高压漏电保护装置的电路图

下面结合附图对本发明做进一步的描述。

1.直流电流：由三相五柱式电压互感器YH二次绕组提供100V交流电源，经桥整流D₂₁和D_F1、电容滤波C₂₁和C_F1和稳压管稳压W₂和W_F后输出±18V直流电压，供给功率幅值比较电路。

2.电压回路：由三相五柱式零序电压互感器YH的三角开口绕组提供零序电压，当母线上任一配出线路发生漏电或接地故障时，在开口三角处有零序电压输出，使电压继电器YJ的线圈通电，YJ₁常开接点闭合，经R_Ⅰ1分流降压，在隔离变压器GB二次得到一个比较低的电压，由W_Ⅰ1和W_Ⅰ2稳压在3伏左右，再经C_Ⅰ1和C_Ⅰ2移相后（移相角度为60～70°）输入各支路的零序电耦合变压器B₁～B_n。

3.零序电流回路：零序电流互感器LH₁～LH_n检测各配出线路的零序电流，由于将零序电流互感器的二次线圈匝数从一般的1×50匝增加到2×300匝，从而使零序电流互感线圈LH₁～LH_n输出的电压值增大。