专利名称：一种在线线路故障监测与保护装置及其保护方法
技术领域：
本发明涉及一种在线线路故障监测与保护装置及其保护方法。
背景技术：
目前，电力系统的中性点运行方式有两大类型，一为直接接地的大接地电流系统，另为不接地或经消弧线圈接地或经电阻接地的小接地电流系统。以上两种系统由于接地方式不同，则运行特征也随之不同前者在系统发生单相接地时，会产生很大的短路电流，而不允许单相故障点在系统中长期运行；不接地或经消弧线圈接地系统，在系统发生单相接地时，产生的接地电流不是很大，为系统的对地电容电流，同时系统线电压保持对称性，不影响用户的正常用电，所以允许单相接地点在系统中长时间运行，可减少系统停电次数，提高了供电可靠性。正因为小接地电流系统，具有长时间带单相接地点运行的特性，表现了对用户不间断供电的良好一面，因而在3. 3kV、6kV、10kV、35kV、66kV的电网中得到了普遍推广与应用。但是由于系统缺乏对单相接地故障的保护能力，系统的运行性能存在许多不足之处，主要表现在以下七方面
(一)系统熄灭接地电弧能力低。(二)经消弧线圈接地系统，受消弧线圈全补偿谐振过电压的限制，接地点仍有残流，并使接地电弧依然存在。(三)如果发生人身单相感电，由于系统不间断对接地点供电，使感电人员不能快速脱离电源，在系统对地电容电流的长时间作用下，会引发人身伤害事故。(四)如果接地是间歇性的，又会引发系统过电压，发生烧毁电气设备的事故。(五)GIS组合电器内部发生单相接地时，如果发现不及时，电弧在内部长时间燃烧，箱体会产生很大压力，其后果是非常可怕的。(六)中性点经电阻接地的系统，在系统发生单相接地时，控制流过接地点的电流在500A左右，也有的控制在100A左右。通过流过接地点的电流来启动零序保护动作，切除故障线路。无论是永久性的还是非永久性的，均作用于跳闸，使线路的跳闸次数大大增加，严重影响了用户的正常供电，使其供电的可靠性下降。(七)一般供电线路比较复杂，故障点的查寻比较困难，故障排除需要耗费大量的人力资源，而且不能及时准确的查找到故障点。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种在线线路故障监测与保护装置及其保护方法，采用分相断路器、低阻抗电抗器、电流互感器的有效连接，能够快速找出故障点，保证维修人员人身安全的同时，大大提高了故障排除效率，保证居民的正常用电。本发明为达到上述的目的，本发明采用如下技术方案
一种在线线路故障监测与保护装置，包括分相断路器，所述分相断路器与隔离开关相连，且隔离开关与变电站母线相连，所述变电站母线与PT柜相连；所述分相断路器分别与低阻抗电抗器、接地保护控制单元相连，所述低阻抗电抗器与电流互感器相连，且电流互感器与第一接地网相连；所述接地保护控制单元分别与低阻抗电抗器、电流互感器、PT柜相连；所述变电站母线与第二接地网相连。所述接地保护控制单元采用多CPU的单片机。一种在线线路故障监测与保护装置的保护方法，包括如下步骤首先接地保护控制单元通过PT柜采集变电站母线的电压，且接地保护控制单元同时采集电流互感器的电流；接着根据接地保护控制单元采集变电站母线的三相，线及零序电压值，通过计算系统三相，线及零序电压的幅值和相互之间的角度变化判断系统是否发生单相接地故障；当接地保护控制单元判断系统发生单相接地故障时，接地保护控制单元使分相断路器出现故障的控制相合闸，合闸后发生单相接地故障电线通过低阻抗电抗器、第一接地网从而降低其接地电流；当接地故障排除后，接地保护控制单元使分相断路器各控制相维持断开状态，对整个线路继续进行监测。本发明的有益效果为本发明提供一种在线线路故障监测与保护装置及其保护方法，采用分相断路器、低阻抗电抗器、电流互感器的有效连接，能够快速找出故障点，保证维修人员人身安全的同时，大大提高了故障排除效率，保证居民的正常用电。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施例方式实施例1
如图1所示，本实施例提供的是一种在线线路故障监测与保护装置，包括分相断路器4，所述分相断路器4与隔离开关3相连，且隔离开关3与变电站母线2相连，所述变电站母线2与PT柜9相连；所述分相断路器4分别与低阻抗电抗器5、接地保护控制单元I相连，所述低阻抗电抗器5与电流互感器6相连，且电流互感器6与第一接地网7相连；所述接地保护控制单元I分别与低阻抗电抗器5、电流互感器6、PT柜9相连；所述变电站母线2与第二接地网8相连。所述接地保护控制单元I采用多CPU的单片机。本实施例所述的一种在线线路故障监测与保护装置的保护方法为首先接地保护控制单元I通过PT柜9采集变电站母线2的电压，且接地保护控制单元I同时采集电流互感器6的电流；接着根据接地保护控制单元I采集变电站母线2的三相，线及零序电压值，通过计算系统三相，线及零序电压的幅值和相互之间的角度变化判断系统是否发生单相接地故障；当接地保护控制单元I判断系统发生单相接地故障时，接地保护控制单元I使分相断路器4出现故障的控制相合闸，合闸后发生单相接地故障电线通过低阻抗电抗器5、第一接地网7从而降低其接地电流；当接地故障排除后，接地保护控制单元I使分相断路器4各控制相维持断开状态，对整个线路继续进行监测。本实施例所制造的一种在线线路故障监测与保护装置及其保护方法，采用分相断路器、低阻抗电抗器、电流互感器的有效连接，能够快速找出故障点，保证维修人员人身安全的同时，大大提高了故障排除效率，保证居民的正常用电。
权利要求
1.一种在线线路故障监测与保护装置，其特征在于包括分相断路器(4)，所述分相断路器(4)与隔离开关(3)相连，且隔离开关(3)与变电站母线(2)相连，所述变电站母线(2) 与PT柜(9)相连；所述分相断路器(4)分别与低阻抗电抗器(5)、接地保护控制单元(I)相连，所述低阻抗电抗器(5 )与电流互感器(6 )相连，且电流互感器(6 )与第一接地网(7 )相连；所述接地保护控制单元(I)分别与低阻抗电抗器(5)、电流互感器(6)、PT柜(9)相连； 所述变电站母线(2)与第二接地网(8)相连。
2.根据权利要求1所述的一种在线线路故障监测与保护装置，其特征在于所述接地保护控制单元(I)采用多CPU的单片机。
3.根据权利要求1所述的一种在线线路故障监测与保护装置的保护方法，其特征在于包括如下步骤首先接地保护控制单元(I)通过PT柜(9 )采集变电站母线(2 )的电压，且接地保护控制单元(I)同时采集电流互感器(6 )的电流；接着根据接地保护控制单元(I)采集变电站母线(2)的三相，线及零序电压值，通过计算系统三相，线及零序电压的幅值和相互之间的角度变化判断系统是否发生单相接地故障；当接地保护控制单元(I)判断系统发生单相接地故障时，接地保护控制单元(I)使分相断路器(4)出现故障的控制相合闸，合闸后发生单相接地故障电线通过低阻抗电抗器(5)、第一接地网(7)从而降低其接地电流；当接地故障排除后，接地保护控制单元(I)使分相断路器(4)各控制相维持断开状态，对整个线路继续进行监测。
全文摘要
本发明公开了一种在线线路故障监测与保护装置及其保护方法，包括分相断路器，所述分相断路器与隔离开关相连，且隔离开关与变电站母线相连，所述变电站母线与PT柜相连；所述分相断路器分别与低阻抗电抗器、接地保护控制单元相连，所述低阻抗电抗器与电流互感器相连，且电流互感器与第一接地网相连；所述接地保护控制单元分别与低阻抗电抗器、电流互感器、PT柜相连；所述变电站母线与第二接地网相连。本发明提供一种在线线路故障监测与保护装置及其保护方法，采用分相断路器、低阻抗电抗器、电流互感器的有效连接，能够快速找出故障点，保证维修人员人身安全的同时，大大提高了故障排除效率，保证居民的正常用电。
文档编号H02H7/22GK103001194SQ20121055847
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者杨安民, 吕铝亮, 黄皆福, 何晶金, 陈葛伟, 吴欣 申请人:诸暨市供电局, 国家电网公司