二次电流回路多点接地故障检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种二次电流回路多点接地故障检测装置，包括：N线电流互感器和接地线电流互感器；所述N线电流互感器依次连接有第一信号转换放大电路及第一二级放大电路；所述接地线电流互感器依次连接有第二信号转换放大电路以及第二二级放大电路；所述第一信号转换放大电路、第二信号转换放大电路均与加法电路连接；所述第一二级放大电路、第二二级放大电路及加法电路均与显示模块连接。本实用新型提供的二次电流回路多点接地故障检测装置结构简单、生产成本低，使用方便，可及时地检测出二次电流回路的接地故障，从而避免了二次电流回路因隐藏未知的接地故障带来的检测结果准确性低的隐患。
【专利说明】二次电流回路多点接地故障检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变电站的二次电流回路的检测领域，特别是涉及一种二次电流回路多点接地故障检测装置。
【背景技术】
[0002]变电站接地网并非实际的等电位面，不同的两个接地点之间会存在电位差。当变电站电流互感器的二次回路发生多点接地时，故障接地点与保护性接地点之间的电位差将会在互感器的二次回路中产生窜入电流。
[0003]当发生一次设备接地故障时，两个接地点的电位差发生显著变化，将影响电流互感器正确传变。同时，故障接地点与保护性接地点通过地网会对电流互感器产生分流电流，一部分电流从大地流回电流互感器。
[0004]因此，在分流电流与接地点电位差的双重作用下，电流互感器检测到的电流的幅值和相位都可能发生变化，影响正确判断，从而影响故障检测的操作结果。但是在没有发生故障的时候，二次电流回路多点接地很难被发现，属于隐藏故障，目前没有较好的办法在二次电流回路发生多点接地故障时快速地检测出故障，无法保证电流二次回路接地的准确性。
实用新型内容
[0005]为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供二次电流回路多点接地故障检测装置。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]二次电流回路多点接地故障检测装置，包括加法电路、显示模块、安装在三相电流回路的N相线上的N线电流互感器以及安装在三相电流回路的接地线上的接地线电流互感器，所述N线电流互感器依次连接有第一信号转换放大电路及第一二级放大电路，所述接地线电流互感器依次连接有第二信号转换放大电路以及第二二级放大电路，所述第一信号转换放大电路及第二信号转换放大电路均与加法电路连接，所述第一二级放大电路、第二二级放大电路及加法电路均与显示模块连接。
[0008]进一步，所述显示模块采用三通道示波器。
[0009]进一步，所述N线电流互感器及接地线电流互感器均采用开口式电流互感器。
[0010]进一步，所述开口式电流互感器包括上壳体、开口螺丝及下壳体，所述上壳体通过开口螺丝可拆卸地安装在下壳体上，所述上壳体上设有上磁铁，所述下壳体上设有下磁铁及信号采集电路，所述上磁铁跟下磁铁均设有凹槽，当上壳体安装在下壳体上时，上磁铁跟下磁铁之间扣合并形成一空腔。
[0011 ] 进一步，所述凹槽为方形槽。
[0012]进一步，所述下壳体上还设有两侧耳，所述两侧耳上均设有安装孔。
[0013]本实用新型提供的装置通过检测二次电流回路的三相电流回路的N相线和接地线的感应电流，然后通过对应的信号转换放大电路进行信号转换及放大，之后通过对应的二级放大电路进行放大后进行显示以及将两路信号转换及放大后的信号相加后进行显示，从而操作者可以根据本检测装置显示的三种波形来及时判断二次电流回路是否发生接地故障。本实用新型提供的二次电流回路多点接地故障检测装置中显示模块显示的N线电流和接地线电流均为O，则不存在多点接地故障；若显示模块显示的N线电流和接地线电流均不为O，且大小相等，方向相反，则表明二次电流回路发生多点接地故障。
[0014]本实用新型提供的二次电流回路多点接地故障检测装置结构简单、生产成本低，使用方便，可及时地检测出二次电流回路的接地故障，从而避免了二次电流回路因隐藏未知的接地故障带来的检测结果准确性低的隐患。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是本实用新型的二次电流回路多点接地故障检测装置的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型的二次电流回路多点接地故障检测装置的开口式电流互感器的结构不意图；
[0018]图3是二次电流回路没有发生多点接地故障时的等效电路示意图；
[0019]图4是二次电流回路的三相线中的任一相线发生多点接地故障时的等效电路示意图；
[0020]图5是二次电流回路的N相线发生多点接地故障时的等效电路示意图。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型提供的二次电流回路多点接地故障检测装置结构简单、生产成本低，使用方便，可及时地检测出二次电流回路的接地故障，从而避免了二次电流回路因隐藏未知的接地故障带来的检测结果准确性低的隐患。
[0022]参照图1，本实用新型提供了一种二次电流回路多点接地故障检测装置，包括用于安装在三相电流回路的N相线上的N线电流互感器I ;用于安装在三相电流回路的接地线上的接地线电流互感器2 ；
[0023]所述N线电流互感器I依次连接有第一信号转换放大电路3及第一二级放大电路5 ;所述接地线电流互感器2依次连接有第二信号转换放大电路4以及第二二级放大电路6。更为具体的，第一信号转换放大电路3用于将N线电流互感器I采集的电流信号转换为电压信号并进行信号放大；第二信号转换放大电路4用于将接地线电流互感器2采集的电流信号转换为电压信号并进行信号放大。第一信号转换放大电路3及第二信号转换放大电路4均可以采用现有技术中的各种电流电压转换电路，只要能实现将电流信号转换为电压信号即可(最简单的方式，采用电阻即可实现)。第一二级放大电路5及第二二级放大电路6均可以采用现有的电压放大电路。
[0024]所述第一信号转换放大电路3、第二信号转换放大电路4均与加法电路连接；所述第一二级放大电路5、第二二级放大电路6及加法电路7均与显示模块8连接。
[0025]进一步作为优选的实施方式，所述显示模块8为三通道示波器；该三通道示波器的三个输入端分别与第一二级放大电路5、第二二级放大电路6、加法电路7的输出端连接。显示模块采8用三通道示波器，可以同时显示第一二级放大电路5、第二二级放大电路6及加法电路7所输出的波形，从而操作者可以根据三个波形判断二次电流回路是否发生接地故障。若显示模块显示的N线电流和接地线电流均为0，则不存在多点接地故障；若显示模块显示的N线电流和接地线电流均不为0，且大小相等，方向相反，则表明二次电流回路发生多点接地故障。
[0026]进一步作为优选的实施方式，所述N线电流互感器I及接地线电流互感器2均采用开口式电流互感器。更为具体的，参照图2，为本实用新型提供的开口式电流互感器结构示意图，如图所示，该开口式电流互感器包括上壳体11、开口螺丝12及下壳体13。所述上壳体11通过开口螺丝12可拆卸地安装在下壳体13上，所述上壳体11上设有上磁铁18，所述下壳体13上设有下磁铁17及信号采集电路16，所述上磁铁18跟下磁铁17均设有凹槽，进一步的，所述凹槽为方形槽。当上壳体11安装在下壳体13上时，上磁铁18跟下磁铁17之间扣合并形成一空腔。
[0027]进一步的，所述下壳体13上还设有两侧耳，所述两侧耳上均设有安装孔14。
[0028]本实用新型所采用的原理如下:
[0029]参照图3所示，图3是二次电流回路没有发生多点接地故障时的等效电路示意图，当图3中的二次电流回路不存在多点接地时，经过节点②的电流有11、12、13。将负载视为一个节点，根据节点电流矢量和为O可得到:
[0030]Il=Ia+Ib+Ic
[0031]同理可得到I3=Ia+Ib+Ic
[0032]对于节点②，满足以下条件:
[0033]11+12=13
[0034]因此，根据以上公式可以推出12 =0。
[0035]在忽略分布电容影响的情况下，由于三相电流大小相等，且相位差为120度，因此可得到 Il=Ia+Ib+Ic ^ O。
[0036]因此如果用互感器I和互感器2在如图3的位置分别测量Il和12则有:在不存在二次电流回路多点接地时，互感器I所测电流Il为0，互感器2所测电流12为O。
[0037]二次电流回路的A、B、C相线中任一相线发生多点接地故障时的等效电路示意图如图4所示，假设在图4中的①处发生接地故障，Ib将会被分流为Ibl及Ib2，Ibl流经负载从相线回到②点，而Ibl经过故障接地点后流经地网经保护性接地线回到②点，根据节点电流矢量和为O可得到:
[0038]11+12=13
[0039]Il=Ia+Ibl+Ic =-1b + Ibl=-1b2
[0040]13=0
[0041]根据以上公式可以得到12= Ib2
[0042]至于地网电势差的影响:由于①点与②点的地电位，需要经过互感器本地或者负载才能形成回路，回路电阻较大，所以这部分电流在相线接地分析时忽略。
[0043]互感器I和互感器2在如图4的位置分别测量Il和12则有:在二次电流回路相线发生多点接地时，互感器I所测电流为-1b2，互感器2所测电流为Ib2，即当相线发生多点接地时，互感器I和互感器2将测得大小相等、方向相反的一组电流。
[0044]N相线发生多点接地故障时的等效电路示意图如图5所示，假设在图5中的③处发生接地故障，由于保护性接地点②与故障接地点③之间是导线直接相连，在地网电势差Vs作用下将形成电流Is，根据节点电流矢量和为O可得到:
[0045]11+12=13
[0046]Il=-1s+Ia+Ibl+Ic =_Is
[0047]13=0
[0048]根据以上公式可知，12= Is
[0049]互感器I和互感器2在如图5的位置分别测量Il和12则有:在二次电流回路N相线发生多点接地时，互感器I所测电流为-1s，互感器2所测电流为Is，即当N相线发生多点接地时，互感器I和互感器2将测得大小相等、方向相反的一组电流。
[0050]因此，当二次电流回路不存在多点接地故障时，Il和12为0，当二次电流回路发生多点接地故障时，Il和12幅值均不为0，且大小相等，方向相反。
[0051]故基于以上原理得到本实用新型的检测装置，本检测装置可以检测二次电流回路的三相电流回路的N相线和接地线的感应电流，然后通过对应的信号转换放大电路进行信号转换及放大，然后通过对应的二级放大电路进行放大后进行显示以及将两路信号转换及放大后的信号相加后进行显示，从而操作者可以根据显示的三种波形来及时判断二次电流回路是否发生多点接地故障。本实用新型结构简单、生产成本低，使用方便，可及时地检测出二次电流回路的多点接地故障，从而避免了二次电流回路因隐藏未知的多点接地故障带来的检测结果准确性低的隐患。
[0052]以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【权利要求】
1.一种二次电流回路多点接地故障检测装置，其特征在于，包括: 用于安装在三相电流回路的N相线上的N线电流互感器(1);用于安装在三相电流回路的接地线上的接地线电流互感器(2)； 所述N线电流互感器(1)依次连接有第一信号转换放大电路(3)及第一二级放大电路(5 );所述接地线电流互感器(2 )依次连接有第二信号转换放大电路(4)以及第二二级放大电路(6)； 所述第一信号转换放大电路(3)、第二信号转换放大电路(4)均与加法电路连接；所述第一二级放大电路(5)、第二二级放大电路(6)及加法电路(7)均与显示模块(8)连接。
2.如权利要求1所述的二次电流回路多点接地故障检测装置，其特征在于，所述显示模块(8)为三通道示波器；该三通道示波器的三个输入端分别与第一二级放大电路(5)、第二二级放大电路(6 )、加法电路(7 )的输出端连接。
3.如权利要求1所述的二次电流回路多点接地故障检测装置，其特征在于，所述N线电流互感器(1)及接地线电流互感器(2 )均为开口式电流互感器。
4.如权利要求3所述的二次电流回路多点接地故障检测装置，其特征在于，所述开口式电流互感器包括上壳体(11)、开口螺丝(12)及下壳体(13)，所述上壳体(11)通过开口螺丝(12)可拆卸地安装在下壳体(13)上； 所述上壳体(11)上设有上磁铁(18 )，所述下壳体(13 )上设有下磁铁(17 )及信号采集电路(16);所述上磁铁(18)跟下磁铁(17)均设有凹槽，当上壳体(11)安装在下壳体(13)上时，上磁铁(18)跟下磁铁(17)之间扣合并形成一空腔。
5.如权利要求4所述的二次电流回路多点接地故障检测装置，其特征在于，所述凹槽为方形槽。
6.根据权利要求4所述的二次电流回路多点接地故障检测装置，其特征在于，所述下壳体(13)上还设有两侧耳(14)，所述两侧耳(14)上均设有安装孔。
【文档编号】G01R31/02GK204116518SQ201420577869
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】王其林, 巩俊强, 吴宗熙, 王哲, 张坤, 姜云峰, 马帅, 涂文彬, 徐玉凤 申请人:深圳供电局有限公司