低壓不接地系統(tǒng)的漏電保護回路及實現方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種低壓不接地系統(tǒng)的漏電保護回路及實現方法。
【背景技術】
[0002] 低壓不接地系統(tǒng)一般也稱為IT系統(tǒng)，在IT系統(tǒng)中，配電變壓器中性點無引出線或 者其繞組是三角形接線，并且無接地點。
[0003] 該系統(tǒng)雖然不接地，但設備外殼要求保護接地，以確保各設備外殼或機架彼此之 間對地等電位。該系統(tǒng)中如果發(fā)生單相接地故障，則： 第一次故障：一般通過絕緣監(jiān)測裝置動作以警告用戶，系統(tǒng)可短時持續(xù)供電(如2小 時)，但在有計劃停機后，必須依靠人工在此低壓系統(tǒng)中逐路檢查并排除故障。由于是不接 地系統(tǒng)，一般接地故障電流在毫安級，第一次故障對人身不構成危險。
[0004] 但如果系統(tǒng)中存在較多的長線路，或對地有較大的保護電容，那么接地故障電流 可能會比較大，甚至有的達到安培級。這樣，對人身和設備都構成一定的危險。
[0005] 第二次故障：這里指的是異相接地故障，由于第一次單相接地故障導致該系統(tǒng)成 為接地系統(tǒng)，如故障沒有及時發(fā)現和消除，再發(fā)生異相接地，那么就構成相間短路故障，相 間短路故障電流很大，低壓開關的短路保護一般會動作并跳閘。
[0006] 常規(guī)設計規(guī)定，IT系統(tǒng)一般不設置漏電保護裝置。但對一些系統(tǒng)中存在較多的長 線路，或對地有較大保護電容的場合顯然不合適，特別是如果系統(tǒng)中的設備外殼保護接地 連接到不相同的接地裝置，此時即便是相間短路故障電流，也可能存在不足以啟動低壓開 關瞬時脫扣。因此，有必要在上述場合的IT系統(tǒng)實現漏電保護。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種低壓不接地系統(tǒng)的漏電保護回路及實現 方法，本發(fā)明通過對低壓不接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測，當單相接地故障時，將不接地系統(tǒng)在短時 間內切換成高阻接地系統(tǒng)，并通過漏電保護裝置判斷接地故障并發(fā)信和跳閘。實現不接地 系統(tǒng)的接地保護檢測、報警和跳閘功能。
[0008] 為解決上述技術問題，本發(fā)明低壓不接地系統(tǒng)的漏電保護回路包括配電變壓器、 母線及進出線開關和多個低壓回路，所述配電變壓器輸出端連接所述母線及進出線開關輸 入端，所述母線及進出線開關的輸出端分別連接多個低壓回路，還包括多個漏電保護裝置、 絕緣監(jiān)測/控制單元、Z形接地變壓器、接觸器開關和接地電阻，所述多個漏電保護裝置分 別設于所述多個低壓回路，所述絕緣監(jiān)測/控制單元信號輸入端連接所述母線及進出線開 關、信號輸出端控制所述接觸器開關通斷，所述Z形接地變壓器連接所述母線及進出線開 關和接觸器開關，所述接地電阻串接所述接觸器開關后接地。
[0009] -種低壓不接地系統(tǒng)的漏電保護實現方法包括如下步驟： 步驟一、由絕緣監(jiān)測/控制單元檢測低壓不接地系統(tǒng)的三相電壓并計算零序電壓3V0， 判斷系統(tǒng)中有無單相接地故障，如零序電壓3V0已經超過正常運行情況下的不平衡分量， 判定系統(tǒng)已經出現單相接地故障，同時發(fā)出系統(tǒng)故障信號； 步驟二、絕緣監(jiān)測/控制單元根據系統(tǒng)故障信號發(fā)出接觸器開關合閘指令，接觸器開 關合閘將接地電阻經Z形接地變壓器接入系統(tǒng)，使低壓不接地系統(tǒng)變?yōu)楦咦杞拥叵到y(tǒng)，同 時對接觸器開關合閘狀態(tài)信號進行監(jiān)測，若該信號返回則合閘成功，若沒有返回則報警進 行人工檢查； 步驟三、在接觸器開關合閘的短時間后，絕緣監(jiān)測/控制單元再次發(fā)出接觸器開關分 閘指令，使系統(tǒng)由高阻接地系統(tǒng)恢復為低壓不接地系統(tǒng)，同時對接觸器開關分閘狀態(tài)信號 進行監(jiān)測，若該信號返回則分閘成功，若沒有返回則報警進行人工檢查； 步驟四、在接觸器開關合閘的短時間內，系統(tǒng)故障點電流與接地電阻構成故障回路，故 障回路流過一個相對其他低壓回路較大的阻性電流，設于該故障回路的漏電保護裝置檢測 到較大阻性電流，發(fā)出報警信號和/或直接跳閘動作。
[0010] 進一步，所述漏電保護裝置的動作整定值的設定范圍為30~500mA。
[0011] 進一步，所述接地電阻的電阻值為110~220 Ω。
[0012] 進一步，所述Z形接地變壓器的短時容量為緩| ，所述Z形接地 變壓器的持續(xù)容量為=?時+1,其中υΝ為系統(tǒng)額定電壓、R為接地電阻阻值、K為 常數。
[0013] 進一步，所述不平衡分量為系統(tǒng)額定電壓的10%。
[0014] 進一步，所述接觸器開關的額定電流為1~2A。
[0015] 進一步，所述接觸器開關合閘與分閘的間隔時間設定為0. 3~0. 5秒。 由于本發(fā)明低壓不接地系統(tǒng)的漏電保護回路及實現方法采用了上述技術方案，即本保 護回路在系統(tǒng)的低壓回路設置漏電保護裝置，絕緣監(jiān)測/控制單元檢測系統(tǒng)零序電壓并控 制接觸器開關的分合，接地電阻通過接觸器開關經Z形接地變壓器接入系統(tǒng)；本方法由絕 緣監(jiān)測/控制單元檢測系統(tǒng)零序電壓超不平衡分量后，控制接觸器開關合閘將接地電阻接 入系統(tǒng)，經短時間后接觸器開關分閘，期間系統(tǒng)故障點電流與接地電阻構成故障回路，該故 障回路的漏電保護裝置動作實現系統(tǒng)的漏電保護。本發(fā)明通過對低壓不接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān) 測，當單相接地故障時，將不接地系統(tǒng)在短時間內切換成高阻接地系統(tǒng)，并通過漏電保護裝 置判斷接地故障并發(fā)信和跳閘。實現不接地系統(tǒng)的接地保護檢測、報警和跳閘功能。
【附圖說明】
[0016] 下面結合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明： 圖1為本發(fā)明低壓不接地系統(tǒng)的漏電保護回路的示意圖； 圖2為本發(fā)明低壓不接地系統(tǒng)的漏電保護實現方法的框圖。
【具體實施方式】
[0017] 如圖1所示，本發(fā)明低壓不接地系統(tǒng)的漏電保護回路包括配電變壓器1、母線及進 出線開關2和多個低壓回路3,所述配電變壓器1輸出端連接所述母線及進出線開關2輸入 端，所述母線及進出線開關2的輸出端分別連接多個低壓回路3,還包括多個漏電保護裝置 4、絕緣監(jiān)測/控制單元5、Z形接地變壓器6、接觸器開關7和接地電阻8,所述多個漏電保 護裝置4分別設于所述多個低壓回路3,所述絕緣監(jiān)測/控制單元5信號輸入端連接所述母 線及進出線開關2、信號輸出端控制所述接觸器開關7通斷，所述Z形接地變壓器6連接所 述母線及進出線開關2和接觸器開關7,所述接地電阻8串接所述接觸器開關7后接地。
[0018] -種低壓不接地系統(tǒng)的漏電保護實現方法包括如下步驟： 步驟一、由絕緣監(jiān)測/控制單元檢測低壓不接地系統(tǒng)的三相電壓并計算零序電壓3V0， 判斷系統(tǒng)中有無單相接地故障，如零序電壓3V0已經超過正常運行情況下的不平衡分量， 判定系統(tǒng)已經出現單相接地故障，同時發(fā)出系統(tǒng)故障信號； 步驟二、絕緣監(jiān)測/控制單元根據系統(tǒng)故障信號發(fā)出接觸器開關合閘指令，接觸器開 關合閘將接地電