一种同步暂态录波型单相接地故障管理系统的制作方法

1.本实用新型涉及电路管理技术领域，具体为一种同步暂态录波型单相接地故障管理系统。


背景技术：

2.在3～35kv中压输配电系统中大部分采用中性点不直接接地方式，即中性点不接地或经消弧线圈接地；中性点不直接接地系统容易发生高压震荡，从而引起各种过电压；通常表现为弧光接地的形式，此时非故障相线路对地电压最高可升至3.5倍额定相电压，在系统绝缘薄弱处引起对地闪络。
3.目前应用于中性点经消弧线圈接地的系统时，原有基于功率方向选线原理的选线装置更是无法使用，现有的故障电压监测装置对系统遭受的弧光、雷电、操作等暂态过电压不能真实的进行记录和分析；因此我们对此做出改进，提出一种同步暂态录波型单相接地故障管理系统。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：
5.本实用新型一种同步暂态录波型单相接地故障管理系统，包括背板、单相接地脉冲选线柜、单相接地故障处理柜以及控制器，所述背板的一侧分别设置有单相接地脉冲选线柜和单相接地故障处理柜，所述单相接地脉冲选线柜的一侧固定安装有控制器，所述控制器包括一个aric同步单相接地故障管理系统，所述aric同步单相接地故障管理系统包括一个非线性模块、一个igbi触发模块，以及一个pv模块，所述非线性模块、igbi触发模块、一个pv模块分别与所述aric同步单相接地故障管理系统电性连接。
6.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述单相接地脉冲选线柜的内部一侧固定设置有隔离手车，所述隔离手车的一端固定连接有限流熔断器，所述隔离手车与所述限流熔断器相互电性串联。
7.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述限流熔断器位于所述单相接地脉冲选线柜的中部一侧，所述限流熔断器与所述pv模块电性串联。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述单相接地脉冲选线柜的内部另一侧固定设置有脉冲消弧线圈，所述脉冲消弧线圈与所述igbi触发模块相互电性连接，所述igbi触发模块与所述非线性模块之间相互电性连接。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述单相接地故障处理柜的内部一端固定设置有电压互感器和接地变压器，所述单相接地故障处理柜的内部上方设置有pt熔断器与断路器，所述非线性模块位于单相接地故障处理柜的一侧。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述非线性模块与所述接地变压器电性串联，所述接地变压器与所述pt熔断器电性连接，所述pt熔断器与所述电压互感器电性连接，所述电压互感器与所述aric同步单相接地故障管理系统相互电性串联。
11.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述隔离手车可用于断开非线性模块与aric同步单相接地故障管理系统之间的连接。
12.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述脉冲消弧线圈可用于发生弧光接地过电压时，消弧线圈产生的感性电流对故障点电容电流的补偿。
13.本实用新型的有益效果是：该种同步暂态录波型单相接地故障管理系统，中性点不直接接地，系统发生单相接地故障时，单相接地故障管理系统具备100％准确率的快速选线，单相接地综合消弧消谐处理及电网高速同步采集监测及录波等功能，具有较强的通用性和灵活性，适用于中压输配电中性点不直接接地系统中，可根据用户的不同系统灵活组装配置，满足现场要求。
14.具有实时同步高速采集系统，快速准确间断系统接地回路。具有无线通讯功能，数据上传云端，pc及手机app同步实时监测与管理；适用于中性点不直接接地电力系统，电缆线路为主的电网、电缆与架空线的混合电网。
附图说明
15.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
16.图1是本实用新型一种同步暂态录波型单相接地故障管理系统的主体示意图；
17.图2是本实用新型一种同步暂态录波型单相接地故障管理系统的电路图；
18.图3是本实用新型一种同步暂态录波型单相接地故障管理系统的单相接地脉冲选线柜内部示意图；
19.图4是本实用新型一种同步暂态录波型单相接地故障管理系统的单相接地故障处理柜内部示意图。
20.图中：1、断路器；2、接地变压器；3、pt熔断器；4、电压互感器；5、非线性模块；6、触发模块；7、脉冲消弧线圈；8、隔离手车；9、限流熔断器；10、pv模块；11、控制器；1101、aric同步单相接地故障管理系统；12、单相接地脉冲选线柜；13、单相接地故障处理柜；14、背板。
具体实施方式
21.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
22.实施例：如图1和图2所示，本实用新型一种同步暂态录波型单相接地故障管理系统，包括背板14、单相接地脉冲选线柜12、单相接地故障处理柜13以及控制器11，背板14的一侧分别设置有单相接地脉冲选线柜12和单相接地故障处理柜13，单相接地脉冲选线柜12的一侧固定安装有控制器11，控制器11包括一个aric同步单相接地故障管理系统1101，aric同步单相接地故障管理系统1101包括一个非线性模块5、一个igbi触发模块6，以及一个pv模块10，非线性模块5、igbi触发模块6、一个pv模块10分别与aric同步单相接地故障管理系统1101电性连接，通过控制器11，当系统发生单相接地故障时，主控制器11检测信号后迅速触发可控硅导通，主控制器11通过同步采样单元采集、比较所有出线回路的零序ct电流波形，判断出故障支路、故障类型及故障时间等。根据单相接地故障的性质，接地故障管理系统采用不同的工作方式，把系统运行数据实时传输到客户“云电微视”后台管理系统后
台，实现远程通讯、远程测量、远程监控、手机端app。
23.单相接地脉冲选线柜12的内部一侧固定设置有隔离手车8，隔离手车8的一端固定连接有限流熔断器9，隔离手车8与限流熔断器9相互电性串联，通过隔离手车8，用于断开非线性电阻器模块与系统链接，及建立可靠的绝缘间隙,将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开,以保证检修人员和设备的安全。
24.限流熔断器9位于单相接地脉冲选线柜12的中部一侧，限流熔断器9与pv模块10电性串联，通过限流熔断器9，用于防止短路事故，正常运行时，高压限流熔断器9通过工作电流，在熔断器上并联的非线性电阻rv处于关闭状态。当发生短路事故时，电流骤增，熔断器在0.5ms时间内熔断，实现快速截流。
25.如图3、图4所示，本实用新型一种同步暂态录波型单相接地故障管理系统，单相接地脉冲选线柜12的内部另一侧固定设置有脉冲消弧线圈7，脉冲消弧线圈7与igbi触发模块6相互电性连接，igbi触发模块6与非线性模块5之间相互电性连接。通过igbi触发模块6，当系统发生故障由控制器11检测到接地信号后迅速触发可控硅导通，控制故障支路流过一个大小可控的脉冲电流。通过脉冲消弧线圈7，发生弧光接地过电压时，由于消弧线圈产生的感性电流对故障点电容电流的补偿，使流经故障点电流的残流减小，从而达到自然熄弧，防止事故进一步扩大甚至消除过电压的目的。
26.单相接地故障处理柜13的内部一端固定设置有电压互感器4和接地变压器2，单相接地故障处理柜13的内部上方设置有pt熔断器3与断路器1，非线性模块5位于单相接地故障处理柜13的一侧，通过断路器1，能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置在主电路发生短路、接地等故障时主断路器1能迅速断开，起到保护作用。
27.本实用新型通过电压互感器4，高压互感器用电力系统中将高电压转换成低电压用于检测系统电压、保护信号采集使用，分析系统中故障原因；通过pt熔断器3，电路中的导线都有通过其允许通过的最大电流，如果超过了这个最大值，就会过热而烧坏绝缘，甚至引起火灾，为了避免这种事故的发生，在电路中串入熔点较低的熔丝，当有过大的电流通过时，熔丝产生较多的热量，使它的温度迅速达到熔点，于是熔丝熔断，自动切断电路从而起到保险作用；通过非线性模块5，系统正常运行具有不接地方式供电可靠性，若系统故障立即导通，限制系统过电压，快速吸收谐振能量，吸收接地电荷能量，将系统过电压水平限制在绝缘允许范围之内。
28.非线性模块5与接地变压器2电性串联，接地变压器2与pt熔断器3电性连接，pt熔断器3与电压互感器4电性连接，电压互感器4与aric同步单相接地故障管理系统1101相互电性串联，通过接地变压器2，作用是为中性点不接地的系统提供一个人为的中性点,便于采用的接地方式,以减小配电网发生接地短路故障时的对地电容电流大小,提高配电系统的供电可靠性。通过电压互感器4，高压互感器用电力系统中将高电压转换成低电压用于检测系统电压、保护信号采集使用，分析系统中故障原因。
29.隔离手车8可用于断开非线性模块5与aric同步单相接地故障管理系统1101之间的连接。脉冲消弧线圈7可用于发生弧光接地过电压时，消弧线圈产生的感性电流对故障点电容电流的补偿。
30.在中性点不直接接地系统中，同步暂态录波型单相接地故障管理系统通过接地变
压器引出一个中性点，该中性点与高压可控硅串联后与地相连。当系统某一支路发生单相接地故障时，主控制器11检测到接地信号后迅速触发可控硅导通，故障支路流过一个大小可控的脉冲电流，主控制器11通过同步采样单元采集、比较所有出线回路的零序ct电流波形，判断出故障支路、故障类型及故障时间等。
31.根据单相接地故障的性质，接地故障管理系统采用不同的工作方式，消弧线圈和真空接触器互相配合，互相保护，提高了系统供电的可靠性和安全性。当系统发生单相接地故障时，接地故障管理系统完成连线后迅速启动故障相真空接触器，真空接触器转移流过故障点的高频接地电容电流，消除系统弧光过电压，然后调谐消弧线圈，断开故障相的真空接触器。
32.在真空接触器打开过程中，消弧线圈补偿系统接地电容电流，避免系统接地电容电流再次流过故障点，防止故障支路特别是电缆支路由单相接地故障升级为相间短路事故，同时能有效防止真空接触器打开时产生操作过电压。
33.如果故障点绝缘恢复，系统恢复正常运行，接地故障管理系统退出消弧线圈；如果故障点绝缘没有恢复，接地故障管理系统再次迅速启动故障相真空接触器转移故障点电流，然后退出消弧线圈，保证系统2小时供电。
34.同时主控制器11把电力系统在故障状态以及遭受雷电、操作、接地故障等冲击时的电压波形、所有回路的电流波形完整的进行录波、处理、分析，上传到“云电微视”的后台及用户手机端app。供用户在故障发生时及时查找、处理故障恢复供电，故障发生后进一步分析电力系统的工作状态。系统满足无人值班变电所要求。
35.最后应说明的是：在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
36.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。