單相接地指示器制造技術

本實用新型專利技術涉及單相接地指示器，分別采集各條線路CT的三相電流，判斷對應線路是否發生單相接地故障；對于一條線路，包括采集數據、預處理、預報警和判斷輸出。單相接地指示器設有用于采集一條線路上CT三相電流信號的AD采集模塊，AD采集模塊連接CPU，CPU通過驅動單元控制連接繼電器單元，繼電器單元中的相應開關接點連接在報警裝置回路中。本實用新型專利技術能夠準確判斷CT下方的線路是否有單相接地現象，只需要采集三相CT信號，減少了投資和簡化接線。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種小電流系統中，判別發生單相接地故障的線路的方法和使用該方法的一種單相接地指示器。
技術介紹
目前的小電流接地系統判斷單相接地的技術一種是將所有同級線路的零序電流信號放在一起比較大小和相位，適合于裝在變電站內。第二種是裝在各條出線各相線上的指示器，各自采集電流信號，比較某一時刻前后的電流突變信號。這種方法僅比較大小，分不清楚故障后電流變化是自有電容電流還是故障電流，且對于不平衡較大的線路，經常誤報。對于多為架空線路的城網和農網供電，每條線路的支線用有自動重合器功能的分接開關來開斷，現有的理論技術只是采集分接開關內的零序電流信號和定值比較來判斷是否有單相接地。這種方法受系統容量影響較大，不能準確判斷是哪條支線。對于井下的防爆開關，第一種技術由于需要集中采集所有零序信號，信號接線太多，不能保證防爆要求。市場·上急需要接線簡單，裝在開關內，能準確分辨本線路故障還是外線路故障的一種電流保護>J-U ρ α裝直。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種小電流系統中，判別發生單相接地故障的線路的一種單相接地指示器，用以解決現有判別方式接線復雜、判斷準確率低的問題。為實現上述目的，本技術的方案是單相接地指示器設有用于采集一條線路上CT三相電流信號的AD采集模塊，AD采集模塊連接CPU，CPU通過驅動單元控制連接繼電器單元，繼電器單元中的相應開關接點連接在報警裝置回路中。CPU還連接有通訊接口模塊。所述單相接地指示器還包括電源模塊，電源模塊包括穩壓單元，穩壓單元連接有一個用于連接市電的整流單元，穩壓單元還設有用于連接直流輸入的直流輸入端口。所述電源模塊還包括用于檢測裝置掉電的掉電檢測單元，掉電檢測單元與所述繼電器單元中的對應繼電器控制連接。所述報警裝置為聲光報警裝置。本技術的判斷方法能夠準確判斷CT下方的線路是否有單相接地現象，而且為了減少投資和簡化接線，只需要采集三相CT信號，不需要另加裝零序CT和零序電壓信號。由于故障線路的零序電流和所有非故障線路的零序電流相位相反，單相接地指示器將三相CT信號采集后，利用小波算法判斷是否出現故障，并對電流信號進行小波分析。區分本級信號和外部信號，邏輯后輸出，即判斷和輸出結果。本技術僅需要三相電流信號，采用了雙小波故障信號算法，能夠在發生單相接地故障后50ms以內，自動判斷斷路器或重合器下方線路是否出現單相接地和斷線，準確率達到97%以上，遠高于其他零序保護不到50%的準確率，對城網和農網的供配電系統的安全運行有重大意義。對于井下的防爆開關內安裝此保護后，可以準確的選擇單相接地故障線路，對于井下的安全供電尤為重要。附圖說明圖I是使用本技術的單相接地指示器的小電流系統示意圖；圖2是接地指示器結構框圖；圖3是接地指示器輸入接線圖；圖4是接地指示器報警輸出和電源接線圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術做進一步詳細的說明。 如圖I所示，小電流系統中，母線下的所有同級線路，每個線路CT 二次信號均接入一個單相接地指示器，如圖，單相接地指示器I-單相接地指示器η。單相接地指示器通過相應輸入端口采集CT三相電流信號，單相接地指示器根據采集情況進行判斷，通過相應輸出端口輸出判斷結果。如圖2所示，單相接地指示器設有用于采集一條線路上CT三相電流信號的AD采集模塊，AD采集模塊連接CPU，CPU通過驅動單元控制連接繼電器單元，繼電器單元中的相應開關接點連接在報警裝置回路中。CPU還連接有通訊接口模塊。單相接地指示器還包括電源模塊，電源模塊包括穩壓單元，穩壓單元連接有一個用于連接市電的整流單元，穩壓單元還設有用于連接直流輸入的直流輸入端口。報警裝置為聲光報警裝置。通訊模塊支持方式包括RS232、RS485 (選配)CDT和MODBUS規約(選配)。圖3為單相接地指示器輸入接線，除了必需的三相CT 二次信號接線，還設置了連接零序電壓信號的接口以備用。圖4為報警輸出和電源接線。指示器本身使用DC12V、DC24V、AC220V可選。指示器帶電時，電源綠燈發綠平光，無論有何種電流保護動作，故障紅燈都由暗現變為亮顯。單相接地故障時，繼電器單元控制接地閉合使Kl和K6導通，并可傳給跳閘回路和信號回路。指示器失電、指示器死機、程序故障時，控制接地使K5和K6導通。Kl到K6分別為單相接地、過流、速斷、定時限、裝置故障、COM ;J1、J2為廠家調試。判斷方法在單相接地指示器復位時，可以進行參數設置，設定第一設定值Cl、第二設定值C2、第三設定值C3、第四設定值C4、第五設定值C5、設定系數K、設定時間間隔T ；單相接地指示器按照設定的周期進行采集，設定每個50Hz的周波采集200點，理論采樣速度為10KSPS。單相接地指示器MCU從ADC讀取轉換的數據，按照3相和時間先后依次保存到RAM中。RAM是一個環形存儲器，永遠保存當前時刻前一定長度的采樣數據，只要不處于分析狀態，采集一直進行并循環更新RAM中的數據。這3相數據實際形成一個以相為行的矩陣，稱為瞬態數據矩陣，如下 al,a2^a3...anJv (I ) cl.cl.ci.^cn判斷步驟如下I)數據采集每次采集時計算三相電流代數和的絕對值Y, Y=|ai+bi+ci I , i=l、2…n, i為米樣點序號；若Y大于Cl,記為觸發點。發生觸發后，MCU再進行一定長度的米集，然后，結束采集進入數據分析過程。此時，將禁止采集數據繼續寫到RAM中，也不再執行是否發生超限觸發判斷，這段時間是判斷死區。再采集的時間為35ms,記錄從此觸發點前5ms到觸發點之后35ms,共40ms的采樣數據；記該40ms中前20ms為參比數據，后20ms數據為樣本數據；觸發點后IOms的數據為判斷數據；2)預處理記參比數據前IOms數據中，三相電流絕對值最大值分別為F1、F2、F3，F1〈F2〈F3 ；記參比數據后IOms數據中，三相電流絕對值最大值分別為R1、R2、R3，R1〈R2〈R3 ；記樣本數據后IOms數據中，三相電流代數和的絕對值Y的最大值為M ；如果參比數據的前IOms數據中，每相數據的絕對值最大值，即F1、F2、F3均> C3，則參比數據形成一個3行的運行時故障數據——故障矩陣，行為相，列為采樣點數。故障矩陣與前述瞬態數據矩陣表示方法相同，如(I)。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種單相接地指示器，其特征在于，該單相接地指示器設有用于采集一條線路上CT三相電流信號的AD采集模塊，AD采集模塊連接CPU，CPU通過驅動單元控制連接繼電器單元，繼電器單元中的相應開關接點連接在報警裝置回路中。

【技術特征摘要】
1.一種單相接地指示器，其特征在于，該單相接地指示器設有用于采集一條線路上CT三相電流信號的AD采集模塊，AD采集模塊連接CPU，CPU通過驅動單元控制連接繼電器單元，繼電器單元中的相應開關接點連接在報警裝置回路中。2.根據權利要求I所述的單相接地指示器，其特征在于，CPU還連接有通訊接口模塊。3.根據權利要求I所述的單相接地指示器，其特征在于，所述單相接地指...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王光明，馮立杰，趙振渠，趙健，王東，張世斌，
申請(專利權)人：河南易安能源科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：