[实用新型]选择性高压漏电保护装置

说明书

本实用新型所属技术领域为电力系统中的地面变电所高压漏电保护装置，适用于配出线路为3～6千伏电压等级的地面变电所。

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都是采用零序方向原理，应用与逻辑相位比较电路实现方向性漏电保护，例如中国专利公报公告的“高压方向性漏电保护装置”，申请号：86203922。这种漏电保护装置的缺点是，电路复杂，成本高，保护范围小，容易出故障。

本实用新型提供了一种利用功率幅值比较的选择性高压漏电保护装置。

本装置具有由零序电压检测电路、稳压电路和移相电路组成的零序电压回路、由零序电流互感器二次线圈与零序电压耦合变压器B₁～B_n的次级串联构成的电压叠加电路和由运算放大器A₁～A_n和负载电阻R^′_L组成的功率幅值比较电路以及直流电源电路。

本装置的设计原理是通过增加零序电流互感线圈LH的二次匝数，从一般的1×50匝增加到2×100～2×300匝，使零序电流互感线圈输出的电压值增大了，利用电压叠加电路使该电压值与移相后的零序电压相叠加，由于故障支路的零序电流互感线圈HL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。电压叠加电路输出的电压经硅桥D_Ⅰ和电容C_Ⅲ整流滤波后输入到运算放大器A的同相端，各运算放大器A的输出端串接发光二极管D后并联到一起，并且把各运算放大器A的输出端反馈到反相端，使运算放大器A连接成电压跟随器。由于故障线路输入运算放大器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。本装置的特点是：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

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。

1.直流电源：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D_Z1和D_F1、电容滤波C_Z1和C_F1和稳压W_Z和W_F后输出±18V直流电压，供给功率幅值比较回路。

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3V左右，再经C_Ⅰ1和R_Ⅰ2移相后（移相角度在60～70°）输入各支路的零序电压耦合变压器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，本装置把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，使零序电流互感线圈LH₁～LH_n的输出的电压值增大。

4.电压叠加电路：电压叠加电路由零序电流互感器二次线圈LH₁～LH_n与零序电压耦合变压器B₁～B_n的次级串联构成，并输入到硅桥D_Ⅰ1～D_Ⅰn的输入端。