本實用新型涉及電解鋁廠電力技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
不同工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，用電設(shè)備對供電可靠性的要求有很大差異。在電解鋁廠中，一級負(fù)荷占全廠負(fù)荷的95％以上，對供電可靠性要求很高，供電中斷將導(dǎo)致生產(chǎn)停產(chǎn)，保護裝置失靈，甚至造成冷卻設(shè)備停運，危急人身和設(shè)備安全的情況。
DL/T 620中規(guī)定3-10kV電纜線路構(gòu)成的系統(tǒng)，電容電流小于30A是采用中性點不接地系統(tǒng)?？紤]電解鋁廠負(fù)荷對接地可靠性要求較高，同時，考慮中性點不接地系統(tǒng)允許帶故障運行1～2h的要求，如何快速、準(zhǔn)確選擇故障回路，并進行故障點定位在電解鋁行業(yè)顯得尤為重要。
目前國內(nèi)電解鋁廠沒有有效的接地故障管理系統(tǒng)，通常做法是在10kV中心配電所設(shè)置兩套獨立的小電流選線和消弧柜，10kV分配電所內(nèi)設(shè)小電流選線系統(tǒng)和PT柜。
其中，常用的小電流選線裝置，按照利用細(xì)化的穩(wěn)態(tài)或暫態(tài)分量，選線技術(shù)分為穩(wěn)態(tài)暫態(tài)和暫態(tài)選線兩類。從原理上又分為零序?qū)Ъ{增量、零序殘流增量、零序基波時序鑒別、有功電流、有功電流和相序配合、暫態(tài)電流、諧波電流、比幅比相、負(fù)序電流及小波原理等十多種。
由于選線的信號弱，容易受干擾，雖然上述方法理論依據(jù)成立，但是工業(yè)應(yīng)用中由于諧波、零序互感器飽和特性、間歇性弧光接地等各方面干擾的存在，選線準(zhǔn)確率較差。另外由于消弧柜與小電流選線相互獨立，不能靈活的應(yīng)對可能發(fā)生的單相接地故障。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)，不會受到干擾，準(zhǔn)確性強，并且還能靈活的應(yīng)對單相接地故障。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)，包括：
電壓測量模塊，所述電壓測量模塊用于時刻檢測回路中是否發(fā)生短路；
信號采集模塊，所述信號采集模塊可通過支路零序電流互感器短路信號進行檢測，并對信號進行收集和反饋；
消弧模塊，所述消弧模塊通過接觸器控制回路的分合；
脈沖信號發(fā)生模塊，所述脈沖信號發(fā)生模塊用于向回路中發(fā)出正弦波形電流信號；
控制器，上述各模塊均與所述控制器連接。
優(yōu)選地，所述信號采集模塊包括多個信號采集器，每單個所述信號采集器具有一個單獨特定的地址。
優(yōu)選地，所述支路零序電流互感器的具體數(shù)量與所述信號采集器的數(shù)量相等，且每單獨的所述支路零序電流互感器對應(yīng)單獨的所述信號采集器。
優(yōu)選地，還包括人機界面，所述人機界面與所述控制器連接。
優(yōu)選地，還包括全廠控制后臺處理器，所述全廠控制后臺處理器與所述控制器連接。
優(yōu)選地，以上各部件均通過通訊總線連接。
本實用新型所提供的電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)，包括電壓測量模塊、信號采集模塊、消弧模塊、脈沖信號發(fā)生模塊和控制器，并且各模塊均與控制器連接。在工作過程中，電壓測量模塊可時刻對回路進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)短路，立刻向控制器發(fā)送信號，控制器控制脈沖信號發(fā)生模塊向回路中發(fā)出正弦形電流信號，然后信號采集模塊，通過各個支路上的支路零序電流互感器進行在對應(yīng)的支路上進行檢測，通過收集的信號和反饋的結(jié)果，控制器判斷具體那條回路發(fā)生短路，并控制消弧模塊，通過接觸器控制該短路的回路進行合閘，將回路從中性點不接地運行臨時改變成中性點直接接地運行方式，2s后接觸器斷開，然后控制器根據(jù)電壓測量模塊返回的信號，判斷故障是否存在，若不存在，判斷為臨時性接地故障，回路可持續(xù)運行，若故障依然存在，變慢為永久性接地，控制器立即停止次回路繼續(xù)工作。這就實現(xiàn)了在判斷個回路故障中，各回路不會受到干擾，準(zhǔn)確性強，并且還能靈活的應(yīng)對單相接地故障的情況。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例，下面將對實施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型所提供的電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中，1為控制器，21為信號采集器，22為支路零序電流互感器，3為電壓測量模塊，4為消弧模塊，5為脈沖信號發(fā)生模塊，6為通訊總線，7為人機界面，8為全廠控制后臺處理器。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下，所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護范圍。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明。
請參考圖1，圖1為本實用新型所提供的電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
在本實用新型所提供的一種電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)，包括：
電壓測量模塊3，所述電壓測量模塊3用于時刻檢測回路中是否發(fā)生短路；
信號采集模塊，所述信號采集模塊可通過支路零序電流互感器22短路信號進行檢測，并對信號進行收集和反饋；
消弧模塊4，所述消弧模塊4通過接觸器控制回路的分合；
脈沖信號發(fā)生模塊5，所述脈沖信號發(fā)生模塊5用于向回路中發(fā)出正弦波形電流信號；
控制器1，上述各模塊均與所述控制器1連接。
其中，控制器1觸發(fā)可控硅導(dǎo)通后，脈沖發(fā)生器才會進行電流選線，并且利用可控硅的合閘和關(guān)閉實現(xiàn)小電流接地和大電流接地的瞬時轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生一個可調(diào)、且較強的脈沖電流信號，這就克服了小電流選線信號強度弱或特征不明而產(chǎn)生誤動作的問題。
本實用新型所提供的電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)，包括電壓測量模塊3、信號采集模塊、消弧模塊4、脈沖信號發(fā)生模塊5和控制器1，并且各模塊均與控制器1連接。在工作過程中，電壓測量模塊3可時刻對回路進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)短路，立刻向控制器1發(fā)送信號，控制器1控制脈沖信號發(fā)生模塊5向回路中發(fā)出正弦形電流信號，然后信號采集模塊，通過各個支路上的支路零序電流互感器22進行在對應(yīng)的支路上進行檢測，通過收集的信號和反饋的結(jié)果，控制器1判斷具體那條回路發(fā)生短路，并控制消弧模塊4，通過接觸器控制該短路的回路進行合閘，將回路從中性點不接地運行臨時改變成中性點直接接地運行方式，2s后接觸器斷開，然后控制器1根據(jù)電壓測量模塊3返回的信號，判斷故障是否存在，若不存在，判斷為臨時性接地故障，回路可持續(xù)運行，若故障依然存在，變慢為永久性接地，控制器1立即停止次回路繼續(xù)工作。這就實現(xiàn)了在判斷個回路故障中，各回路不會受到干擾，準(zhǔn)確性強，并且還能靈活的應(yīng)對單相接地故障的情況。
為了進一步優(yōu)化上述實施例，所述信號采集模塊包括多個信號采集器21，每單個所述信號采集器21具有一個單獨特定的地址。通過設(shè)置多個信號采集器21，可實現(xiàn)在每個單獨的回路中，實現(xiàn)對應(yīng)一個信號采集器21進行對這個單個回路工作，并且還單獨對每個信號采集器21進行一個特定的地址，這樣可保證控制器1可準(zhǔn)確對了解，是那個回路所傳輸過來的信號，提高了檢測的精確性。
又進一步，所述支路零序電流互感器22的具體數(shù)量與所述信號采集器21的數(shù)量相等，且每單獨的所述支路零序電流互感器22對應(yīng)單獨的所述信號采集器21。為了進一步精準(zhǔn)的對短路回路的位置進行確定和避免其它回路的干擾，優(yōu)選地每單獨的所述支路零序電流互感器22對應(yīng)單獨的所述信號采集器21。在工作過程中，首先信號采集器21對所在回路時刻進行檢測和監(jiān)控，當(dāng)發(fā)現(xiàn)所在回路發(fā)生短路后，將信號直接發(fā)生給控制器1，由控制器1控制脈發(fā)生器葫蘆產(chǎn)生具有周期的短路電流。同時支路零序電流互感器22同時對電流信號進行檢查，并將結(jié)果傳輸給控制器1，從而判定故障回路，這就完成了一次選線。
在本實用新型一具體實施例中，還包括人機界面7，所述人機界面7與所述控制器1連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，通過人機界面7工作人員可直觀的查看具體哪個回路發(fā)生故障和發(fā)生故障所處理的結(jié)果。
又進一步，還包括全廠控制后臺處理器8，所述全廠控制后臺處理器8與所述控制器1連接。全長控制后臺處理器用于控制全廠的整體運行情況，起到對各信號進行一個收集和處理的作用，工作人員可在全長控制后臺處理器中進行對信號的分析或?qū)θL進行控制。
在以上各實施例中，各部件均通過通訊總線6連接。通選總線主要用于信號的傳輸，能夠有效的將各部件的信號，傳輸給控制器1、人機界面7和全廠控制后臺處理器8。
本實用新型所提供的電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)，包括電壓測量模塊3、信號采集模塊、消弧模塊4、脈沖信號發(fā)生模塊5和控制器1，并且各模塊均與控制器1連接。在工作過程中，電壓測量模塊3可時刻對回路進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)短路，立刻向控制器1發(fā)送信號，控制器1控制脈沖信號發(fā)生模塊5向回路中發(fā)出正弦形電流信號，然后信號采集模塊，通過各個支路上的支路零序電流互感器22進行在對應(yīng)的支路上進行檢測，通過收集的信號和反饋的結(jié)果，控制器1判斷具體那條回路發(fā)生短路，并控制消弧模塊4，通過接觸器控制該短路的回路進行合閘，將回路從中性點不接地運行臨時改變成中性點直接接地運行方式，2s后接觸器斷開，然后控制器1根據(jù)電壓測量模塊3返回的信號，判斷故障是否存在，若不存在，判斷為臨時性接地故障，回路可持續(xù)運行，若故障依然存在，變慢為永久性接地，控制器1立即停止次回路繼續(xù)工作。這就實現(xiàn)了在判斷個回路故障中，各回路不會受到干擾，準(zhǔn)確性強，并且還能靈活的應(yīng)對單相接地故障的情況。
以上對本實用新型所提供的電解鋁廠10kV電纜單相接地故障管理系統(tǒng)進行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。