一种用电线路的控制方法、装置及电力系统与流程

本发明涉及电力系统，具体地涉及一种用电线路的控制方法、装置及电力系统。

背景技术：

1、在工厂、医院、应急电源装置、消防及矿井下电气体装置等用电场景下，多采用it供电系统线方式，电力系统带电部分与大地无直接连接，即使一相线路绝缘损坏也不会对人体伤害或影响设备运行，因此不需要直接断电进行保护，有利于提高供电的可靠性，例如，对于工厂和矿井下电器装置，直接断电会造成重大经济损失；对于医院手术室正在进行手术，直接断电可能造成生命危险。但发生其他接地故障时，如任意一相或多相线路发生短路或断路时，只需要断开故障线路即可，不会影响其他线路正常工作。虽然绝缘损坏不会直接断电进行保护，但是依然存在重大的安全隐患，因此，需要一种可以检测接地故障类型以及确定具体接地故障位置的方法及装置，避免事故的发生。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种用电线路的控制方法、装置及电力系统，该控制方法、装置及电力系统可以部分或全部地解决上述技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用电线路的控制方法，所述线路包括a相配电线、b相配电线、c相配电线和零线n，该控制方法包括：监控a相配电线、b相配电线、c相配电线和零线n中任意一者或多者上的瞬间电压，根据所述瞬间电压来确定接地故障类型；监控所述线路上的电流，根据电流发生位置确定接地故障位置。

3、可选地，所述根据所述瞬间电压来确定接地故障类型，包括：将所述瞬间电压拟合成电压放电拟合曲线，将所述电压放电拟合曲线与各种接地故障类型的电压放电标准曲线进行比较，以确定所述接地故障类型。

4、可选地，所述接地故障类型包括绝缘损坏导致任意一相线路接地、任意一相或多相线路断路、以及任意两相或多相线路短路中的任意一者或多者。

5、可选地，当所述接地故障类型为绝缘损坏导致任意一相线路接地时，所述控制方法还包括发出报警提示；或者当所述接地故障类型为所述任意一相或多相线路断路、或者任意两项或多相线路短路，所述控制方法还包括断开出现故障的线路。

6、相应地，本发明提供一种用电线路的控制装置，所述线路包括a相配电线、b相配电线、c相配电线和零线n，所述控制装置包括电压检测器、电流互感器和控制器，所述电压检测器和电流互感器分别与所述控制器相连，其中，所述电压检测器，用于检测a相配电线、b相配电线、c相配电线和零线n中任意一者或多者上的瞬间电压；所述电流互感器，用于检测所述线路上的电流；所述控制器，用于根据所述瞬间电压来确定接地故障类型，以及用于根据所述电流的发生位置确定接地故障位置。

7、可选地，所述根据所述瞬间电压来确定接地故障类型，包括：所述控制器将所述瞬间电压拟合成电压放电拟合曲线，将所述电压放电拟合曲线与所述控制器中各种接地故障类型的电压放电标准曲线进行比较，以确定所述接地故障类型。

8、可选地，所述接地故障类型包括绝缘损坏导致任意一相线路接地、任意一相或多相线路断路、以及任意两相或多相线路短路中的任意一者或多者；当所述接地故障类型为绝缘损坏导致任意一相线路接地时，所述控制器还用于发出报警提示；或者当所述接地故障类型为所述任意一相或多相线路断路、或者任意两项或多相线路短路，所述控制器还用于控制断开出现故障的线路。

9、可选地，所述电压检测器包括多个电压检测电路，各电压检测电路分别接在所述a相配电线、b相配电线、c相配电线和零线n上，各电压检测电路包括恒流源、二极管、电容、电阻和igbt管，所述恒流源的一端和所述二极管的正极电性连接，所述恒流源的另一端和电容的一端及电阻的一端电性连接，同时与控制器连接；所述电阻的另一端接地；所述电容的另一端和所述二极管的负极以及igbt管的集电极电性连接；所述igbt管的发射极与所述a相配电线、b相配电线、c相配电线和零线n中的任意一者连接；所述igbt管的门极与所述控制器连接；所述控制器用于控制a相配电线、b相配电线、c相配电线和零线n上的igbt管轮流导通或关断。

10、可选地，所述瞬间电压通过以下公式计算：其中，其中，ur为所述瞬间电压、ud为igbt管导通时的压降、ri为所述电阻的阻值、t为控制器检测的瞬间电压的放电时间以及r＝ri+rd+rj，rd为接地电阻、ri为所述电阻的阻值，ri和rd为固定值以及rj为接地物体电阻。

11、可选地，所述控制器还用于检测所述a相配电线、b相配电线和c相配电线任意两者之间相电压是否正常，并用于检测所述a相配电线、b相配电线和c相配电线任意一相与零线n之间的线电压是否正常。

12、可选地，所述控制器包括cpu、隔离电路和运算放大电路，所述电压检测器通过隔离电路与cpu连接；所述电流互感器通过所述运算放大电路与所述cpu连接。

13、可选地，所述电流互感器为零序电流互感器。

14、相应地，本发明提供一种电力系统，包括变压器、控制装置、以及配电器和/或负载，所述变压器、配电器和负载之间通过用电线路连接，所述控制装置为上述的控制装置。

15、通过上述技术方案，控制器通过间断导通a相配电线、b相配电线、c相配电线和零线n上的电压检测电路中的igbt管，当电压检测电路检测到电阻上有瞬间电压时，将所述瞬间电压拟合为放电拟合曲线与各种接地故障类型的电压放电标准曲线进行比较，确定接地故障类型；线路中的电流互感器感应出电流时，根据电流互感器检测出的电流的位置，确定接地故障位置，控制器根据接地故障类型和接地故障位置做出报警提示或断开故障位置线路。例如接地故障类型为绝缘损坏时，发出报警提示，提示检修人员出现绝缘损坏的位置；例如接地故障类型为任意一相或多相线路断路、或者任意两项或多相线路短路，只需要断开出现故障的线路，而不影响其他线路的正常工作。

16、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种用电线路的控制方法，其特征在于，所述线路包括a相配电线、b相配电线、c相配电线和零线n，该控制方法包括：

2.根据权利要求1所述的用电线路的控制方法，其特征在于，所述根据所述瞬间电压来确定接地故障类型，包括：

3.根据权利要求1或2所述的用电线路的控制方法，其特征在于，所述接地故障类型包括绝缘损坏导致任意一相线路接地、任意一相或多相线路断路、以及任意两相或多相线路短路中的任意一者或多者。

4.根据权利要求3所述的用电线路的控制方法，其特征在于，当所述接地故障类型为绝缘损坏导致任意一相线路接地时，所述控制方法还包括发出报警提示；或者

5.一种用电线路的控制装置，其特征在于，所述线路包括a相配电线、b相配电线、c相配电线和零线n，所述控制装置包括电压检测器、电流互感器和控制器，所述电压检测器和电流互感器分别与所述控制器相连，其中，

6.根据权利要求5所述的用电线路的控制装置，其特征在于，所述根据所述瞬间电压来确定接地故障类型，包括：

7.根据权利要求5所述的用电线路控制装置，其特征在于，所述接地故障类型包括绝缘损坏导致任意一相线路接地、任意一相或多相线路断路、以及任意两相或多相线路短路中的任意一者或多者；

8.根据权利要求5所述的用电线路的控制装置，其特征在于，所述电压检测器包括多个电压检测电路，各电压检测电路分别接在所述a相配电线、b相配电线、c相配电线和零线n上，各电压检测电路包括恒流源、二极管、电容、电阻和igbt管，所述恒流源的一端和所述二极管的正极电性连接，所述恒流源的另一端和电容的一端及电阻的一端电性连接，同时与控制器连接；所述电阻的另一端接地；所述电容的另一端和所述二极管的负极以及igbt管的集电极电性连接；所述igbt管的发射极与所述a相配电线、b相配电线、c相配电线和零线n中的任意一者连接；所述igbt管的门极与所述控制器连接；所述控制器用于控制a相配电线、b相配电线、c相配电线和零线n上的igbt管轮流导通或关断。

9.根据权利要求8所述用电线路的控制装置，其特征在于，所述瞬间电压通过以下公式计算：

10.根据权利要求5所述的用电线路的控制装置，其特征在于，所述控制器还用于检测所述a相配电线、b相配电线和c相配电线任意两者之间相电压是否正常，并用于检测所述a相配电线、b相配电线和c相配电线任意一相与零线n之间的线电压是否正常。

11.根据权利要求5所述的用电线路的控制装置，其特征在于，所述控制器包括cpu、隔离电路和运算放大电路，所述电压检测器通过隔离电路与cpu连接；

12.根据权利要求5所述的用电线路的控制装置，其特征在于，所述电流互感器为零序电流互感器。

13.一种电力系统，包括变压器、控制装置、以及配电器和/或负载，所述变压器、配电器和负载之间通过用电线路连接，所述控制装置为权利要求5-12中任意一项所述的控制装置。

技术总结
本发明实施例提供一种用电线路的控制方法、装置及电力系统，属于电力系统领域。所述线路包括：包括A相配电线、B相配电线、C相配电线和零线N，该控制方法包括：监控A相配电线、B相配电线、C相配电线和零线N中任意一者或多者上的瞬间电压，根据所述瞬间电压来确定接地故障类型；监控所述线路上的电流，根据电流发生位置确定接地故障位置，相应地，还包括一种用电线路的控制装置及电力系统，通过检测所述瞬间电压来确定接地故障类型，通过检测所述线路上的电流，根据电流发生位置确定接地故障位置，并根据接地故障类型进行相应的报警提示或断开故障线路进行保护。

技术研发人员：王生吉,郑云成,毕研昊,高浩,孙莉,刘文正
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4