專利名稱：用于it分組電網(wǎng)四級選漏系統(tǒng)的支路選漏保護(hù)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電網(wǎng)故障檢測、安全保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及用于中性點(diǎn)不直接接地的IT 分組電網(wǎng)四級選漏系統(tǒng)的支路選漏保護(hù)模塊。
背景技術(shù)：
工礦低壓電網(wǎng)通常是由變壓器低壓側(cè)的一組出線接一臺總開關(guān)，然后接并列的多 臺分開關(guān)引出多路并聯(lián)的饋出線，形成兩級至三級樹狀配電網(wǎng)。但隨著煤礦井下綜合機(jī)械 化和大型機(jī)組的應(yīng)用與發(fā)展，井下干式變壓器(KBSG和KBSGZY)不但容量大增(達(dá)500KVA、 630KVA)，而且變壓器低壓側(cè)不再是一組弓丨出線，而是同時(shí)引出2組至4組出線，需接2臺至 4臺總開關(guān)，再由這些并列的總開關(guān)接到各自的并列分開關(guān)，形成各自的母線和饋出干線， 并且每條干線的沿線或終端又接多個(gè)支路開關(guān)，引出許多支線電纜，從而直觀上形成支線、 干線和母線三級供配電系統(tǒng)；但從繼電保護(hù)上說，這種特殊低壓電網(wǎng)縱向應(yīng)分為四級，因?yàn)?這里的“母線”并非唯一，而是有2條至4條，它們都直聯(lián)變壓器二次低壓繞組，相互并聯(lián)， 顯然這2條至4條并列“母線總開關(guān)”的電源側(cè)還需設(shè)置總后備繼電保護(hù)，由于低壓側(cè)無法 設(shè)置“總后備保護(hù)總開關(guān)”，所以這種“總后備保護(hù)”只能通過變壓器高壓側(cè)的電源開關(guān)來切 除故障。因此，從礦井低壓電網(wǎng)選擇性漏電保護(hù)的研究領(lǐng)域上說，這里將這種電網(wǎng)選漏保護(hù) 叫做“IT分組電網(wǎng)四級選漏系統(tǒng)”。申請人:曾于2009年8月29日，在自己所取得的先期研究成果與三項(xiàng)發(fā)明專 利 ZL02110176. 7，ZL200510042067. 2 和 ZL200510044820. 1 的基礎(chǔ)上，提出申請?zhí)枮?200910018328. 5的發(fā)明專利申請“工礦低壓電網(wǎng)縱橫向時(shí)序鑒別綜合選漏模塊”，此發(fā)明專 利申請已于2010年2月10日公布。此項(xiàng)研究成果已作為核心器件用于“礦井低壓漏電零 序基波時(shí)序鑒別保護(hù)裝置的研究與應(yīng)用”項(xiàng)目，該保護(hù)裝置已投入實(shí)際應(yīng)用，并于2009年 12月23日通過專家鑒定。該專利申請旨在研究解決礦井低壓縱向兩級橫向6路選擇性漏電保護(hù)中多個(gè)技 術(shù)難題，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是“不僅能把漏電故障按性質(zhì)區(qū)分為單相集中性漏電和三相對稱分散 性漏電，而且能把單相集中性漏電再分解為各饋出線上發(fā)生的和母線上發(fā)生的，并在有零 序電抗器補(bǔ)償?shù)牡蛪弘娋W(wǎng)實(shí)現(xiàn)人體觸及低壓母線時(shí)總開關(guān)跳閘不超過30mA · S安全值，觸 及分路饋出線時(shí)能在30ms內(nèi)發(fā)跳閘命令”。然而，該專利申請200910018328. 5只適用于 總開關(guān)和分開關(guān)都設(shè)置在同一變電峒室的兩級保護(hù)的低壓電網(wǎng)，而無法解決本申請?zhí)岢龅?“IT分組電網(wǎng)四級選漏系統(tǒng)”中離散的各支路饋電開關(guān)的選漏保護(hù)問題。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型在上述ZL02110276. 7、ZL200510042067. 2和 ZL200510044820. 1三項(xiàng)發(fā)明專利基礎(chǔ)上，提供了一種用于IT分組電網(wǎng)四級選漏系統(tǒng)的支 路選漏保護(hù)模塊，能夠保證離散的各支路饋電開關(guān)在有零序電抗器補(bǔ)償?shù)牡蛪弘娋W(wǎng)人身觸 及支路時(shí)能在30ms內(nèi)發(fā)跳閘命令。[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下包含有零序電壓Utl、零序電流、、絕緣電阻動作值直流檢測信號Udz和支路選漏時(shí) 序鑒別器，零序電壓Utl分為三組，每組再分正負(fù)半波，分別經(jīng)濾波、移相、整形、光耦等環(huán)節(jié) 的信號處理，得到Uc^+^pUm+^pUcU,，零序電流、分解為正負(fù)半波再經(jīng)濾波、鑒 幅、整形、光耦等環(huán)節(jié)的信號處理，得到I” Itl-,絕緣電阻動作值直流檢測信號Udz經(jīng)濾波、光 耦等環(huán)節(jié)的信號處理，得到Udz,將上述得到的U0jl+、UQjl_、U0J2+、U0J2_、U0J3+、U0J3_、IQ+、IQ_及Udz 輸入支路選漏時(shí)序鑒別器，支路選漏時(shí)序鑒別器設(shè)有三個(gè)輸出信號，分別用于驅(qū)動跳閘TZ、 驅(qū)動LED及備用BY。本實(shí)用新型應(yīng)用于IT分組電網(wǎng)四級選漏系統(tǒng)中，與普通的二級選漏系統(tǒng)相比增 加了支路選漏保護(hù)功能，當(dāng)支路上發(fā)生人身觸電或單相漏電故障時(shí)能迅速地由最近的支 路開關(guān)跳閘，不僅避免了二級選漏系統(tǒng)中由遠(yuǎn)在變電峒室的饋出線(干線)開關(guān)切斷電 源、擴(kuò)大停電范圍，故障排除后、還要專程去合閘送電的麻煩；而且在有零序電抗器補(bǔ)償?shù)?條件下，現(xiàn)在的支路選漏器人身觸電的動作時(shí)間小于30ms，比部標(biāo)JB6314-1992規(guī)定的 “彡80ms”快了 50ms，對保證人身觸電安全具有顯著效益。

圖1為本實(shí)用新型原理示意圖；圖2為本實(shí)用新型圍接線示意圖；圖3為本實(shí)用新型應(yīng)用原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述本實(shí)用新型中零序電壓Utl和零序電流iQ的提取方法與ZL200510042067. 2類同， 略有改進(jìn)；漏電故障判選原理采用零序基波時(shí)序鑒別與附加直流電源檢測相結(jié)合的方法； 為了限制單相接地漏電電流，還采用ZL200510044820. 1提出的零序電抗器分散補(bǔ)償方法。本實(shí)用新型與ZL200510042067. 2中的選漏保護(hù)器類似，創(chuàng)新點(diǎn)在于在原有“低壓 電網(wǎng)時(shí)序鑒別選漏保護(hù)器”的基礎(chǔ)上將零序電壓基準(zhǔn)信號由以前的一組兩個(gè)U0J1+和U0J1_， 增加到三組六個(gè)，新增U0J2+和U0J2_、U0J3+和U0J3_，從而使每周期20ms內(nèi)對漏電故障的檢測次 數(shù)由2次增加到6次，使支路上人身觸電或單相經(jīng)1ΚΩ接地的保護(hù)動作發(fā)跳閘命令的時(shí)間 由以前80ms”(對應(yīng)于帶零序電抗補(bǔ)償?shù)牡V井低壓電網(wǎng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB6314-1992規(guī)定 的時(shí)間)縮短為30ms”，實(shí)現(xiàn)帶零序電抗器補(bǔ)償?shù)牡蛪弘娋W(wǎng)支路饋出開關(guān)的快速選漏保 護(hù)。綜合圖1和圖2，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理如下(1)、將從圖2中三相電抗器SK中性點(diǎn)對地經(jīng)電容C隔直、變壓器T1、T2降壓取出 的零序電壓Utl接入圖1后分為3組，每一組又分為正半波和負(fù)半波兩部分，分別經(jīng)過濾波、 移相、整形、光耦等“信號處理電路”取得6個(gè)基準(zhǔn)電壓方波信號UcaiPUcaPUw2PUw2MUcix^
U〇J3- °(2)、將從圖2中各分路饋出線上安裝的零序電流互感器CT 二次回路取出的零序 電流信號io接入圖1，然后分為正半波和負(fù)半波兩部分，并分別經(jīng)濾波、鑒幅、整形、光耦等“信號處理電路”取得方波信號Ιο+、Ιο-。(3)、Udz是藉助傳統(tǒng)的附加直流電源法檢測得到的，反映電網(wǎng)對地絕緣水平的“絕 緣電阻動作值”信號，經(jīng)濾波、光耦等信號處理(圖1中未畫出)，仍記為UDZ。(4)將上述得到的 U0J1+、U0J1_、U0J2+、U0J2_、U0J3+、U0J3_、IQ+、IQ_ 以及 Udz 等輸入信號輸 入支路選漏時(shí)序鑒別器，支路選漏時(shí)序鑒別器設(shè)有三個(gè)輸出信號，分別用于驅(qū)動跳閘TZjg 動LED及備用BY，上述輸入信號經(jīng)過該模塊內(nèi)部的邏輯運(yùn)算、分析和判斷，將故障鑒別結(jié)果 輸出。如圖3所示，針對“IT分組電網(wǎng)四級選漏系統(tǒng)”中支路開關(guān)離散設(shè)置、各組分母線 開關(guān)和相應(yīng)的干線分路開關(guān)設(shè)置于變電峒室內(nèi)、變壓器低壓線圈及2至4組引出線的總后 備保護(hù)需借助變壓器高壓側(cè)電源開關(guān)等具體情況，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了支路選漏保護(hù)模塊， 該支路選漏保護(hù)模塊連接外圍接線電路，設(shè)置于各支路饋電開關(guān)內(nèi)用以實(shí)現(xiàn)對各支路的選 擇性漏電保護(hù)，每個(gè)饋電開關(guān)內(nèi)配置一個(gè)；另外三級綜合選漏保護(hù)模塊連接外圍接線電路， 設(shè)置于變電峒室內(nèi)用以實(shí)現(xiàn)對包括干線、分母線和總后備三級的選擇性漏電保護(hù)，每組分 母線及所屬干線配置一個(gè)。下面根據(jù)圖3所示的原理圖提供應(yīng)用本實(shí)用新型的五個(gè)相關(guān)具體實(shí)施例1、用于煤礦井下660V/1140V的IT分組四級供配電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)四級快速選漏保護(hù)。2、用于煤礦井下1140V/3300V負(fù)荷中心，負(fù)荷中心同時(shí)具有1140V/3300V兩種配 電電壓，每種電壓的配出形式與圖3所示IT分組多級電網(wǎng)相似，因此每個(gè)負(fù)荷中心根據(jù)不 同需要配置不同數(shù)量的“三級綜合選漏保護(hù)模塊”和“支路選漏保護(hù)模塊”，以實(shí)現(xiàn)四級快速 選漏保護(hù)。3、用于煤礦井下具有局部扇風(fēng)機(jī)需要專用變壓器、專用饋電開關(guān)和專用電纜以保 證不間斷供電的“三?！惫╇妶鏊?，利用本發(fā)明提供的選漏保護(hù)系統(tǒng)的特殊功能，將采區(qū)變 電所通常的礦用變壓器二次低壓側(cè)的一臺總開關(guān)改為兩臺并聯(lián)總開關(guān)，類似圖3中母線開 關(guān)4與母線開關(guān)5，這新增的總開關(guān)及其饋出的電纜就作為“三專”中的“兩?！保捎谟袃?臺總開關(guān)分別實(shí)現(xiàn)多級選漏的總后備保護(hù)，專用變壓器可以省去，既保證了供電安全，又節(jié) 省了專用變壓器購置費(fèi)和所占用峒室空間。4、用于煤礦井下通常的母線、干線、支線“三級”選漏系統(tǒng)，這時(shí)只需將本實(shí)用新型 的總后備保護(hù)“ZhbTZ”功能合并到“FMXTZ”中即可，以實(shí)現(xiàn)三級快速選漏保護(hù)。5、用于選煤廠、化工廠、石化、船舶的IT低壓三級配電網(wǎng)，用法與“4”類似，已實(shí)現(xiàn) 低壓三級電網(wǎng)快速選漏保護(hù)。
權(quán)利要求一種用于IT分組電網(wǎng)四級選漏系統(tǒng)的支路選漏保護(hù)模塊，包含有零序電壓u0、零序電流i0，其特征在于，還包含有絕緣電阻動作值直流檢測信號UDZ和支路選漏時(shí)序鑒別器，零序電壓u0分為三組，每組再分正負(fù)半波，分別經(jīng)濾波、移相、整形、光耦等環(huán)節(jié)的信號處理，得到U0J1+、U0J1 、U0J2+、U0J2 、U0J3+、U0J3 ，零序電流i0分解為正負(fù)半波再經(jīng)濾波、鑒幅、整形、光耦等環(huán)節(jié)的信號處理，得到I0+、I0 ，絕緣電阻動作值直流檢測信號UDZ經(jīng)濾波、光耦等環(huán)節(jié)的信號處理，得到UDZ，將上述得到的U0j1+、U0j1 、U0J2+、U0J2 、U0J3+、U0J3 、I0+、I0 及UDZ輸入支路選漏時(shí)序鑒別器，支路選漏時(shí)序鑒別器設(shè)有三個(gè)輸出信號，分別用于驅(qū)動跳閘TZ、驅(qū)動LED及備用BY。
專利摘要本實(shí)用新型在ZL02110276.7、ZL200510042067.2和ZL200510044820.1三項(xiàng)發(fā)明專利及已公開的申請?zhí)枮?00910018328.5發(fā)明專利申請基礎(chǔ)上，公開了一種用于IT分組電網(wǎng)四級選漏系統(tǒng)的支路選漏保護(hù)模塊，設(shè)置在離散的各支路饋電開關(guān)內(nèi)，能保證在有零序電抗器補(bǔ)償?shù)牡蛪弘娋W(wǎng)人身觸及支路或支路經(jīng)1KΩ電阻接地時(shí)，能在30ms內(nèi)有選擇性地發(fā)跳閘命令，并指示漏電故障。
文檔編號H02H3/32GK201667528SQ201020164339
公開日2010年12月8日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者付英, 傅桂興 申請人:傅桂興