專利名稱：一種中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)單相接地故障定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配電網(wǎng)故障檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)單相接地故障定位裝置。
背景技術(shù)：
目前，我國6 35KV配電網(wǎng)一般采用中性點(diǎn)非有效接地的運(yùn)行方式，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，準(zhǔn)確查找故障點(diǎn)是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，目前還沒有非常有效的查找故障定位方法，就目前接地故障定位比較準(zhǔn)確的方法是沿線懸掛能夠檢測線路接地故障的檢測裝置，而這種非有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)接地電流只是線路對地的電容電流，線路懸掛的檢測裝置一般限于體積和功耗的限制，比較難于測得準(zhǔn)確的接地電流。
為了提高測量和判斷的準(zhǔn)確度，專利號為200810224885. 8，名稱為配電網(wǎng)單相接地故障定位裝置的發(fā)明專利提出了信號注入的方式，利用專用的信號注入裝置向高壓線路注入直流或交流信號，從而提高接地點(diǎn)測量的準(zhǔn)確度。其原理是在高壓一次系統(tǒng)的中性點(diǎn)， 一個(gè)通過一個(gè)外接裝置向系統(tǒng)注入一定頻率的高頻交流信號，或者注入一定時(shí)序特點(diǎn)的直流信號或類似于短路電流的工頻交流信號，沿線路懸掛的檢測裝置測量到這些注入的信號后報(bào)警，從而確定接地的具體地點(diǎn)。這種信號注入的方式實(shí)際上是增加了一次設(shè)備，給一次系統(tǒng)增加了一個(gè)故障隱患，特別是在信號注入的過程中，會(huì)給系統(tǒng)帶來很大的擾動(dòng)，往往會(huì)使事故擴(kuò)大化，所以現(xiàn)在并沒有得到大面積推廣。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)單相接地故障定位裝置，通過電感線圈感應(yīng)故障線路的高頻沖擊放電電流，并感應(yīng)出很高的電壓，使三極管導(dǎo)通并引發(fā)單片機(jī)中斷而翻牌報(bào)警，從而快速準(zhǔn)確的查找中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)單相接地的故障點(diǎn)。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)單相接地故障定位裝置，其特征在于，包括電感線圈、 三極管和單片機(jī)，其中
所述電感線圈，用于感應(yīng)故障線路的高頻沖擊放電電流；并用于產(chǎn)生感應(yīng)電壓使所述三極管導(dǎo)通，集電極輸出一個(gè)下降沿脈沖，使所述單片機(jī)中斷并翻牌報(bào)警。
優(yōu)選地,還包括第一電容、第二電容、第一電阻和第二電阻，其中
所述第一電容，用于濾除高頻干擾信號；
所述第一電阻，用于防止所述電感線圈的鐵芯過度飽和；
所述第二電容和第二電阻，用于濾除低頻交流信號。
優(yōu)選地，還包括穩(wěn)壓二極管，用于限制故障定位時(shí)通過的電流。
采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，準(zhǔn)確檢測中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)單相接地的故障點(diǎn)。檢測過程沒有在系統(tǒng)中注入其他信號，不會(huì)給系統(tǒng)帶來大的擾動(dòng)，該檢測裝置簡便易用，具有很大的應(yīng)用范圍。


圖I是中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)沖擊電流示意圖。
圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地，一般是相對地絕緣發(fā)生擊穿，所以一般發(fā)生在相對地電壓最大值或接近最大值的時(shí)刻，所以，在發(fā)生單相接地時(shí)故障相電壓會(huì)突然降為0，而非故障相電壓會(huì)突然升高為原來對地電壓的I. 732倍，這種電壓的突然變化會(huì)在接地點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間非常短、幅值非常高的暫態(tài)沖擊電流Ik，這個(gè)沖擊電流的幅值會(huì)達(dá)到穩(wěn)定接地電容電流的上百倍，如圖I所示.
對于故障相A相，故障點(diǎn)前線路會(huì)流過沖擊電流Ikl，故障點(diǎn)后線路會(huì)流過沖擊電流Ik2，由于Ikl包括故障相電源側(cè)電容放電電流Ical和非故障相B、C相的所有電容充放電電流Icb、Icc，而故障點(diǎn)后故障相A相上的沖擊電流僅包含該相后段線路的電容放電電流，所以Ikl的幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Ik2的幅值；而且，非故障行相B、C的放電Icb和Icc要經(jīng)過系統(tǒng)變壓器線圈才能流到故障線路的A相的接地點(diǎn)，所以沖擊電流Ikl的等效頻率要比Ik2 的等效頻率低一些。
通過以上分析，對中性點(diǎn)接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)故障相的電容放電沖擊電流， 可以得出以下結(jié)論
(I)故障瞬間沖擊放電電流很大，會(huì)達(dá)到穩(wěn)定電容電流的上百倍。
(2)故障點(diǎn)前的沖擊電流比故障點(diǎn)后的沖擊電流幅值大。
(3)故障點(diǎn)前的沖擊電流比故障點(diǎn)后的沖擊電流頻率低。
利用故障瞬間電容放電電流的以上特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了反應(yīng)電容充放電電流的接地故障檢測定位裝置，經(jīng)過實(shí)際使用證明，能夠準(zhǔn)確定位中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)的故障點(diǎn)。
本發(fā)明故障定位裝置是懸掛于架空線路，能夠準(zhǔn)確測量系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)的電容放電暫態(tài)電流，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，懸掛與該相的故障點(diǎn)前的檢測裝置翻牌報(bào)警，故障點(diǎn)后的檢測裝置和非故障線路及非故障相的檢測裝置不動(dòng)作。
檢測裝置的一種具體實(shí)施方式
的電路原理圖如圖2所示。包括電感線圈、三極管、 單片機(jī)、第一電容、第二電容、第一電阻、第二電阻和穩(wěn)壓二極管，在進(jìn)行故障點(diǎn)定位檢測時(shí)的工作原理如下
當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，電感線圈LI感應(yīng)線路的高頻沖擊放電電流，為了要求能感應(yīng)到高頻放電電流要求LI匝數(shù)要比較少，Cl濾除高頻干擾信號，也具有防止故障點(diǎn)后檢測裝置動(dòng)作的作用，Rl的作用是防止LI電感線圈的鐵芯過度飽和，提高測量的線性度；C2和R2 實(shí)現(xiàn)濾除低頻交流信號的作用，防止負(fù)荷波動(dòng)造成的誤動(dòng)，穩(wěn)壓管Zl起到一個(gè)幅值判斷的作用。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，對于故障點(diǎn)前的檢測裝置，LI感應(yīng)到很高的沖擊放電電流，感應(yīng)出很高電壓，擊穿穩(wěn)壓二極管Z1，使三極管Ql導(dǎo)通，其集電極輸出一個(gè)下降沿脈沖，引發(fā)單片機(jī)中斷，單片機(jī)響應(yīng)中斷翻牌報(bào)警。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)單相接地故障定位裝置，其特征在于，包括電感線圈、三極管和單片機(jī)，其中所述電感線圈，用于感應(yīng)故障線路的高頻沖擊放電電流；并用于產(chǎn)生感應(yīng)電壓使所述三極管導(dǎo)通，集電極輸出一個(gè)下降沿脈沖，使所述單片機(jī)中斷并翻牌報(bào)警。
2.如權(quán)利要求I所述的中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)單相接地故障定位裝置，其特征在于， 還包括第一電容、第二電容、第一電阻和第二電阻，其中所述第一電容，用于濾除高頻干擾信號；所述第一電阻，用于防止所述電感線圈的鐵芯過度飽和；所述第二電容和第二電阻，用于濾除低頻交流信號。
3.如權(quán)利要求I或2所述的中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)單相接地故障定位裝置，其特征在于，還包括穩(wěn)壓二極管，用于限制故障定位時(shí)通過的電流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)單相接地故障定位裝置，包括電感線圈、三極管和單片機(jī)，其中電感線圈用于感應(yīng)故障線路的高頻沖擊放電電流；電感線圈的感應(yīng)電壓使三極管導(dǎo)通，三極管的集電極輸出一個(gè)下降沿脈沖，使單片機(jī)發(fā)生中斷并翻牌報(bào)警。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠準(zhǔn)確查找中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)單相接地的故障點(diǎn)。
文檔編號G01R31/02GK102539999SQ201210003449
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者李永, 王曉東, 王永松 申請人:北京昊創(chuàng)瑞通電氣設(shè)備有限公司