专利名称：城市配网中值电阻接地快速选线跳闸装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种跳闸装置，尤其是一种城市配网中值电阻
接地快速选线跳闸装置，属于电力安全设施技术领域。
背景技术：
据申请人了解，就目前技术水平来看，城市6-35kV中压电网中 性点非直接接地方式主要有中性点不接地方式、中性点经消弧线圈接 地方式和中性点经电阻接地方式。
其中，中性点经电阻接地有三种.A.中性点经小电阻接地，接地 电流为200-2000A,其单相接地电流较大，对系统安全的危害程度也 会增大，同时跳闸次数较多，供电可靠性降低；B.中性点经高阻接地， 接地电流小于20A，主要用在厂矿系统和发电机系统， 一般电容电流 小于20A的系统。C.中值电阻接地，动作电流在50-200A之间，选线 主要采用功率方向原理，由于故障线路零序电流相位滞后零序电压相 位90° ,非故障线路零序电流相位超前零序电压相位90。，因此保护 装置可以根据零序电压和零序电流的相位和大小来选择故障线路。
在实际的使用中，由于线路中没有零序电压互感器，只能通过三 相电压矢量合成，利用软件进行计算得到，电流互感器的制造误差以 及线路上的各种干扰信号都成为影响选线准确性的因素。此外，零序 电流互感器在安装过程中极易不一致，由于各条出线上电流互感器的 变比不同，结果往往导致选线错误，给电力企业安全生产带来诸多麻 烦。
检索发现，申请号为200310119119. 2的中国专利申请公开了一 种小电流接地电网单相接地故障选线方法与装置，但其中技术方案并 不能解决上述现有技术存在的选线错误问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术存在的问题，提出一种 城市配网中值电阻接地快速选线跳闸装置，该装置可以提供所需的 零序电路幅值和相位，从而在发生单相接地故障时，为测控装置采 用横向和纵向比较法进行判断处理奠定基础，克服采用功率方向选 线存在的易发生选线错误的缺点，确保电力企业安全生产。
为了达到以上目的，本实用新型的城市配网中值电阻接地快速 选线跳闸装置包括分别与母线上各电路出线耦合的出线零相序电流 互感器，所述各出线零相序电流互感器的输出端分别接测控装置对 应的出线电流采样信号输入端，所述母线还接Z型接地变压器，所 述Z型接地变压器的中性点通过中值电阻接地，所述中值电阻的接 地端与接地零相序电流互感器耦合，所述接地零相序电流互感器的 输出端接测控装置的接地电流采样信号输入端，所述Z型接地变压 器的中性点还通过单相电压互感器的原边线圏接地，所述单相电压 互感器的副边线圈接测控装置的电压采样信号输入端。
本实用新型不仅通过各出线零相序电流互感器将各出线的信号
输入到测控装置，还通过单相电压互感器以及接地零相序电流互感
器将Z型接地变压器中性点的电压、电流信号送入控制器，因此可
以充分利用零序电路的幅值和相位，为采用横向和纵向比较奠定了
基础，从而可以充分比较每一条线路接地前后的零序电流值以及所
有线路之间的零序电流值，准确判断出接地的线路，克服传统零序
功率方向选线存在的缺点，保证电力企业安全生产。以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的城市配网中值电阻接地快速选线跳闸装置如图1所
示，包括Z型接地变压器1TM、零序电流互感器TA、单相电压互感 器1TV、三相断i 各器1QS、中电阻1ZR，各出线零序电流互感器 1TA-48TA以及控制器XHK。其连接关系为Z型接地变压器1TM经过 三相断路器1QS连接到母线，其中性点经连接到中电阻1ZR，该电阻 的另一端穿过零序电流互感器TA后接地，换言之，中值电阻的接地 端与接地零相序电流互感器耦合，该接地零相序电流互感器的输出 端接测控装置HXK的接地电流采样信号输入端。Z型接地变压器的中 性点还通过单相电压互感器的原边线圈接地，其副边线圏接测控装 置HXK的电压采样信号输入端。源自母线的各条出线装设穿心耦合 连接的零序电流互感器1TA - 48TA。各出线零相序电流互感器的输出 端分别接测控装置XHK对应的出线电流采样信号输入端。测控装置 XHK由PC104工控才几构成。
上述三相断路器1QS作为母线和接地变压器1TM的断开点，接 地变压器1TM用来产生中性点，单相电压互感器1TV将中性点电压 信号送入控制器XHK，用于判断系统是否发生单相接地故障。电阻 1ZR平时投入，可以起到限制制单相接地过电压和抑制铁磁谐振的作 用。当发生单相接地故障时，电阻1ZR可以限制系统的过电压，同 时提供零序有功电流供选线使用。零序电流互感器1TA 48TA完成 1~48路线路零序电流的采样，该信号送入控制器XHK进行接地选 线，选线结果可以作用于跳闸。如果单相接地时间超过3秒钟，断 路器1QS自动跳闸，保护电阻不被烧毁。
当发生单相接地故障时，由于中性点经过一个中值电阻接地，以线路1发生金属性接地为例，从零序电流的幅值上分析，故障线
路会流过一个IOOA左右的零序电流，而非故障线路上流过的零序电 流则可忽略不计；从零序电流的相位上分析，故障线路零序电流相 位滞后零序电压相位90° ,非故障线路零序电流相位超前零序电压 相位90° 。若线路l经一定数值的电阻接地的情况，相对金属性接 地的情况，故障线路上流过的零序电流会变小到50A左右，但与非 故障线路上流过的零序电流相比，还是有差别很大的，不会影响选 线的准确性。
测控装置采用横向比较与纵向比较相结合的方法判定选线。橫 向比较法是指对于同 一条线路接地前后零序电流的变化进行判断， 故障线路具有非常明显的零序电流增量，非故障线路的零序电流增 加不明显，据此特征可以很准确的选出故障线路；横向比较法对各 线路上的电流互感器极性和变比没有要求。纵向比较法是指对于 全体线路接地前后零序电流的变化进行综合比较，找出变化最大的 一条线路，即为故障线路；纵向比较法可以有效的排除误选的可能， 对各线路上的电流互感器极性没有要求，对变比一致性的要求也不 高。
采用横向比较法与纵向比较法相结合的判定算法对电流互感器 的变比一致性要求低，不依赖于电流互感器的极性，并且与功率的 方向无关；由于中性点中电阻的存在，接地前后零序电流变化明显， 选线准确率高。通过本实用新型，保护装置可以快速准确的判断出 故障线路。
因此与传统技术相比，本实施例的装置有两大特点 一是在系 统的中性点接入中值电阻，发生单相接地故障时，流过接地点的电 流限制在100A以下，可以有效抑制接地点弧光过电压，和铁》兹谐振的产生；二是在判断接地线路过程中，选线算法利用出线零序电流 的大小，充分比较接地前后的变化，以及数条出线之间的差异，达 到准确选线的目的，算法和系统的线路长度，零序电流互感器的变 比、；敗性无关。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等 同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范 围。
权利要求1.一种城市配网中值电阻接地快速选线跳闸装置，包括分别与母线上各电路出线耦合的出线零相序电流互感器，所述各出线零相序电流互感器的输出端分别接测控装置对应的出线电流采样信号输入端，其特征在于所述母线还接Z型接地变压器，所述Z型接地变压器的中性点通过中值电阻接地，所述中值电阻的接地端与接地零相序电流互感器耦合，所述接地零相序电流互感器的输出端接测控装置的接地电流采样信号输入端，所述Z型接地变压器的中性点还通过单相电压互感器的原边线圈接地，所述单相电压互感器的副边线圈接测控装置的电压采样信号输入端。
2. 根据权利要求1所述的城市配网中值电阻接地快速选线跳闸 装置，其特征在于所述母线经断路器接Z型接地变压器。
3. 根据权利要求2所述的城市配网中值电阻接地快速选线跳闸 装置，其特征在于所述测控装置由工控机构成。
专利摘要本实用新型涉及一种城市配网中值电阻接地快速选线跳闸装置，属于电力安全设施技术领域。该装置包括分别与母线上各电路出线耦合的出线零相序电流互感器，母线还接Z型接地变压器，Z型接地变压器的中性点通过中值电阻接地，中值电阻的接地端与接地零相序电流互感器耦合，输出端接测控装置，Z型接地变压器的中性点还通过单相电压互感器的原边线圈接地，副边线圈接测控装置的电压采样信号输入端。本实用新型可以充分利用零序电路的幅值和相位，为采用横向和纵向比较奠定了基础，从而可以充分比较每一条线路接地前后的零序电流值以及所有线路之间的零序电流值，准确判断出接地的线路，克服传统零序功率方向选线存在的缺点，保证电力企业安全生产。
文档编号G01R31/02GK201398065SQ20092004195
公开日2010年2月3日 申请日期2009年3月19日 优先权日2009年3月19日
发明者姚瑞清, 涛 田, 石连虎 申请人:江苏省电力公司南京供电公司;思源电气股份有限公司