一种PT二次侧中性点多点接地的实时检测装置的制作方法

本实用新型涉及电厂及变电站的实时检测装置领域，具体涉及一种PT二次侧中性点多点接地的实时检测装置。

背景技术：

根据《火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程》中性点直接接地系统中，电压互感器星型接线的二次绕组应采用中性点一点接地方式(中性线接地)。但二次回路连接的设备繁多，二次回路延伸范围广，二次设备连接于PT二次侧中性点，常常因为人为接线的错误或电缆绝缘老化，出现PT二次侧中性点多点接地。PT二次侧中性点多点接地易造成保护误动，造成大面积停电。人为造成的PT二次侧中性点多点接地，在投运前断开原接地点，通过测量对地电阻判断是否多点接地。但电站运行中，电缆老化造成的多点接地不易实时监测，给电厂的安全运行带来风险。

已有实用新型专利(申请号为201620296702.3、201710947901.5)公开的PT二次侧中性点多点接地监测方法中，存在以下问题：

1、注入的电流信号，为高频交流电流源，该信号将直接叠加在保护装置的电压输入端，为保护、计量装置引入高频干扰：采用频率越高、测量精度越高的二次设备，该对电流源的不良反应越严重。

2、为避免对二次设备的影响，注入的电流信号幅值都较小，通过测量返回电流来判断是否多点接地。如此则需要高精度电流表，电流表造价高、易受回路中原有谐波干扰，电流表的测量偏差将直接影响判断结果。测量不准确，易造成判断错误。

3、为降低测量难度，注入的电流信号幅值如果较大，注入的电流在电缆上产生较大的压降，可造成保护装置测量不准，保护误动。

4、不能区分具体哪一回路多点接地。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种检测准确、不干扰二次设备正常工作的PT二次侧中性点多点接地的实时检测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种PT二次侧中性点多点接地的实时检测装置，设置于PT二次侧中性点与二次设备之间，其包括前端低通滤波器、末端低通滤波器和交流恒流源；

所述前端低通滤波器连接于PT二次侧中性点与交流恒流源之间，滤除交流恒流源注入PT二次侧中性点的高频分量，所述末端低通滤波器安装于二次设备前端，滤除交流恒流源注入二次设备的高频分量；

所述交流恒流源与前端低通滤波器形成第一回路，所述交流恒流源与末端低通滤波器形成第二回路，所述第一回路和第二回路至少其中一个回路连接有电流检测元件。

进一步地，所述第一回路连接有电流检测元件。

进一步地，所述第二回路连接有电流检测元件。

进一步地，所述第一回路和第二回路均连接有电流检测元件。

进一步地，所述电流检测元件采用交流电流继电器。

进一步地，所述末端低通滤波器与二次设备之间设置有过电压保护器(3)。

进一步地，所述交流恒流源采用恒定幅值为0～10A、频率为1KHz～10kHz的交流电流。

本实用新型的有益效果是：本申请的PT二次侧中性点多点接地的实时检测装置，通过交流恒流源发出电流源，电流检测元件检测第一回路和第二回路上的电流值，根据检测到的电流值是否接近零，从而能够准确快速地判断出PT二次侧中性点是否多点接地，且通过检测二次设备中性点得到电流及电压值均接近零，未对二次设备的运行造成任何影响。

附图说明

图1是本实用新型的拓扑示意图；

图2是PT二次侧一点接地回路示意图；

图3是PT二次侧多点接地回路示意图；

图中所示：1-前端低通滤波器；2-末端低通滤波器；3-过电压保护器；4-交流恒流源；5-电流检测元件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1-图3所示，本实用新型的一种PT二次侧中性点多点接地的实时检测装置，设置于PT二次侧中性点与二次设备之间，其包括前端低通滤波器1、末端低通滤波器2和交流恒流源4；

所述前端低通滤波器1连接于PT二次侧中性点与交流恒流源4之间，滤除交流恒流源4注入PT二次侧中性点的高频分量，所述末端低通滤波器2安装于二次设备前端，滤除交流恒流源4注入二次设备的高频分量；

所述交流恒流源4与前端低通滤波器1形成第一回路，所述交流恒流源4与末端低通滤波器2形成第二回路，所述第一回路和第二回路至少其中一个回路连接有电流检测元件5。

所述二次设备前端为交流恒流源4注入二次设备的一端，所述前端低通滤波器1和末端低通滤波器2均采用LC无源低通滤波器，前端低通滤波器1包括图2、图3中所示的电感元件L5以及电容元件C1、C3，末端低通滤波器2包括图2、图3中所示的电感元件L4以及电容元件C4、C2，所述交流恒流源4即为图2、图3中所示的I2，所述第一回路实际上指的是图2、图3中所示的C3、I2所形成的回路，所述第二回路实际上指的是图2、图3中所示的C4、I2所形成的回路。

当交流恒流源4安装位置靠近二次设备时，由于距离近，可以人为判断该段距离是否接地，从而可以排除该段距离接地的可能，在此情况下就无需检测第二回路的电流，因此只用在所述第一回路连接有电流检测元件5，通过检测第一回路的电流情况判断第一回路中是否有接地现象。

当交流恒流源4安装位置靠近PT二次侧中性点时，由于距离近，可以人为判断该段距离是否接地，从而可以排除该段距离接地的可能，在此情况下就无需检测第一回路的电流，因此只用在所述第二回路连接有电流检测元件5，通过检测第二回路的电流情况判断第二回路中是否有接地现象。

当交流恒流源4安装位置距离PT二次侧中性点和二次设备都比较远时，通过人为无法再判断第一回路和第二回路中是否有接地情况，因此需要在所述第一回路和第二回路均连接有电流检测元件5。通过分别检测第一回路和第二回路的电流情况判断第一回路和第二回路中是否有接地现象。

图2所示为PT二次侧接地点为一点接地时，交流恒流源4安装位置靠近PT二次侧中性点，所述第二回路连接有电流检测元件5的情况，其过程原理如下，通过调整前端低通滤波器1与后端低通滤波器2参数配合，交流恒流源4发出检测电流源，电流源从图2中的I2流出，流入C4，电流检测元件5检测第二回路上的电流值，当电流检测元件5检测到交流恒流源90％以上电流时，即可判断为PT二次侧接地点为一点接地。

图3所示为PT二次侧接地点为多点接地时，交流恒流源4安装位置靠近PT二次侧中性点，所述第二回路连接有电流检测元件5的情况，其过程原理如下，通过调整前端低通滤波器1与后端低通滤波器2参数配合，交流恒流源4发出检测电流源，如果该第二回路中有接地情况，电流源将不会从图2中的I2流出，流入C4，而是直接从I2流出，流入第二回路中的接地点，电流检测元件5将检测不到第二回路上的电流值，当电流检测元件5检测到的电流接近零时，即可判断为PT二次侧接地点为多点接地。

电流检测元件5可以采用高精度电流表，但电流表造价高、易受回路中原有谐波干扰，电流表的测量偏差将直接影响判断结果。测量不准确，易造成判断错误，因此，所述电流检测元件5采用交流电流继电器。电流检测元件5可简单采用交流电流继电器，当流过交流电流继电器电流小于交流恒流源电流幅值10％时，继电器辅助位置接点闭合，送电站监控系统，提示PT二次侧中性点多点接地报警、且多点接地的回路即为本回路。

所述末端低通滤波器2与二次设备之间设置有过电压保护器3。过电压保护器3的设置用于保证二次设备的安全。

所述交流恒流源4采用恒定幅值为0～10A、频率为1KHz～10kHz的交流电流。

实施例一

见图2，交流恒流源4注入的电流为14.14A、频率为1kHz，前端低通滤波器1配置参数电感L5为0.1mH，电容C1为0.2mF、C3为0.2mF，末端低通滤波器2配置参数电感L4为1mH，电容C2为2mF、C4为2mF。根据仿真情况，在PT二次侧中性点一点接地时，电流检测元件4检测到第二回路中的电流为13.7A(99.9％交流恒流源电流)，且通过检测二次设备中性点电流为204nA，电压为9.42mV，电流及电压均接近零，未对二次设备的运行造成任何影响。

实施例二

见图3，交流恒流源4注入的电流为14.14A、频率为1kHz，前端低通滤波器1配置参数电感L5为0.1mH，电容C1为0.2mF、C3为0.2mF，末端低通滤波器2配置参数电感L4为1mH，电容C2为2mF、C4为2mF。根据仿真情况，在PT二次侧中性点多点接地时，电流检测元件4检测到第二回路中的电流为0A，交流恒流源4电流全部经故障接点流入接地点，且通过检测二次设备中性点电流为1uA，电压为5.57nV，电流及电压均接近零，未对二次设备的运行造成任何影响。