CN2101958U

CN2101958U - 动态电压比较式选择性高压漏电保护装置

Info

Publication number: CN2101958U
Application number: CN 91224156
Authority: CN
Inventors: 黄厚振
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-09-04
Filing date: 1991-09-04
Publication date: 1992-04-15

Abstract

一种利用电力网络不同接地状态下电压信号，自动进行比较，可执行跳闸，同时发出声光报警信号的选择性高压漏电保护装置，适用于配电线路为3— 10KV电压等级的地面变、配电所、及有沼气、易燃气体、煤尘环境的矿井变、配电所。该装置由直流电源回路；基准电压回路；漏电电压回路；零序电流变换回路；电压比较跳闸、指示回路；自检回路组成。其特点：原理新颖、电路简单、性能稳定、选择性可靠、抗干扰能力强、适用范围广、保护范围大。

Description

本实用新型所属技术领域为小电流接地电力系统中的地面变、配电所及有沼气、易燃气体、煤尘环境中的矿井变、配电所高压配电线路选择性单相接地、漏电的保护装置。适合配电线路为3－10KV电压等级的电力网络所采用。

有数条、数十条线路配出的变、配所常出现配出线路单相接地、漏电故障。因此需要采用有选择性的高压漏电保护装置，指示出单相接地、漏电故障回路，以便迅速排除故障、防止事故的扩展；另因有些工矿企业特殊环境的所需，电力网络的配出线路在发生单相接地、漏电后，必须迅速自动切断故障回路的电流。现有的选择性高压漏电保护装置均采用相位比较及零序方向原理与逻辑相位比较等电路实现漏电保护。例如中国专利″高压方向性漏电保护装置专利号：86203922这种漏电保护装置的缺点是，电路复杂、中间环节多、稳定性不好、容易出故障，而且只能作用于信号指示，不能作用于跳闸。再例如中国专利″选择性高压漏电保护装置″专利号：88215530X，这种选择性高压漏电保护装置虽然选择性较为可靠，但也有不足之处，缺点是在系统发生接地后，指示有时不稳定，需一定的过渡时间，没有保护跳闸的功能，适用范围小。

本实用新型克服了上述两种高压漏电保护装置的不足，提供了一个适用范围广、保护范围大、抗干扰能力强、稳定性能好、选择性可靠、即能作用于保护跳闸，又能作用于保护信号的新型高压漏电选择性保护装置。

本实用新型的设计方法是：动态电压比较主要是由电压比较器与光电耦合器连成，电路连接关系如图2所示：各支路电压合成电路的输出端接硅桥D_Ⅰ1－D_Ⅰn的交流输入端，硅桥D_Ⅰ1－D_Ⅰn的直流端负极接地，正极接电压比较器信号输入端。基准零序电压经整流后，直流端负极接地、正极接电压比较器基准电压端，电压比较器输出端接光电耦合器二极管阳极端，光电耦合器的二极管阴极端接发光二极管正端、发光二极管负端经负载电阻接地，跳闸继电器接光电耦合器集电极端。当系统发生单相接地、漏电后，合成电压信号大于比较器基准电压信号、因此比较器有电压输出，光电耦合器二极管导通，使接在光电耦合器集电极的继电器线圈与光电耦合器工作电源构成回路，继电器动作，可自动切断对应故障回路电流，同时发光二极管发光指示出对应故障回路。对应非故障回路合成电压信号小于电压比较器基准电压信号，因此比较器输出端无电压信号输出，光电耦合器，发光二极管，负载电阻未构成回路，继电器不动作，发光二极不发光。从而可实现选择性漏电保护的跳闸，信号指示目地。

本实用新型动态电压比较式选择性高压漏电保护装置的特点是：原理新颖、电路简单、性能稳定、选择性可靠、抗干扰能力强、适用范围广、保护范围大。

附图说明

图1动态电压比较式选择性高压漏电保护装置的原理方框图。

图2动态电压比较式选择性高压漏电保护装置电路图。

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述：

1、直流电源回路：由三相五柱电压互感器YH二次绕组提供100V交流电源，交流电源经硅桥D₂、D₃、D₄整流，电容C₂、C₃、C₄滤波，稳压片W₁、W₂、W₃稳压后，输出30V直流电压供给电压比较器A₁－A_n，输出12V直流电压供给光电耦合器GO₁－GO_n，继电器J₁－J_n。

2、基准电压回路：由电压互感器YH三角开口绕组提供零序电压，经R₁限幅；W稳压；R₂、C₅移相；变压器B₁耦合D₁整流；C₁滤波；RF₁、RF₂、RF₃、RF₄分压选择后，零序直流电压负极接地、正极接电压比较器A₁－A_n基准电压端。

3、漏电电压回路：具有电抗变压器功能的零序电流互感器LH₁－LH_n二次输出的电压信号与经耦合变压器B₁二次耦合的零序电压叠加后经C_Ⅰ1－C_Ⅰn滤波；W_Ⅰ1－W_Ⅰn稳压；D_Ⅰ1－D_Ⅰn整流；C_Ⅱ1－C_Ⅱn再滤波，直流电压的负极接地、正极接电压比较器A₁－A_n的电压信号输入端。

4、零序电流变换回路：零序电流互感器LH₁－LH_n检测各配出线路的零序电流，由于将零序电流互感器LH₁－LH_n的二次线圈匝数从一般的50匝增加到600－1400匝，从而使零序电流互感器LH₁－LH_n二次线圈的输出由电流信号为主变换到输出电压信号为主，并且电压值有明显增大。

5、电压比较、跳闸、指示回路：由电压比较器A₁－A_n、光电耦合器GO₁－GO_n、跳闸电压继电器J₁－J_n。发光二极管D_Ⅱ1－D_Ⅱn、负载电阻R_L1－R_Ln组成了电压比较、跳闸、指示电路，在电压比较器A₁－A_n信号输入端的电压信号大于基准电压端电压信号时，电压比较器A₁－A_n输出端有电压信号输出，并与光电耦合器GO₁－GO_n，发光二极管D_Ⅱ1－D_Ⅱn，负载电阻R_L1－R_Ln构成电压回路，此时光电耦合器二极管导通推动电压继电器J₁－J_n工作、可自动切断故障回路电流并接通报警器F使之报警。同时发光二极管D_Ⅱ1－D_Ⅱn发光指示出对应故障回路。

6、自检回路：把一个由电压互感器YH提供的低压交流电源经SA_Ⅰ1、SA_Ⅰ2－SA_n1、SA_n2串接入零序电流互感器LH₁－LH_n与硅桥D₁－D_n交流侧的串联回路中，当按压试验按钮SA_Ⅰ1、SA_Ⅰ2－SA_n1、SA_n2、SA₃、SA₄、SA_Ⅰ3－SA_n3时，可模拟电力网络单相接地、漏电时各元器件的工作状态，达到自检的目地。

Claims

1、一种由直流电源回路；基准电压回路；漏电电压回路；零序电流变换回路；电压比较、跳闸、指示回路；自检回路组成，即能作用于保护信号，又能作用于保护跳闸的动态电压比较式选择性高压漏电保护装置，其特征在于：

(1)采用了依零序电压经电阻R₁降幅、稳压管W稳压、电阻R₂电容C₅移相、变压器B₁耦合、硅桥D₁整流、电容C₁滤波、电阻R_F1、RD_In整流、电容C_II1－C_IIn滤波、电阻R_I1-R_n1分流，电阻R_I2-R_n2限流后为电压比较器A₁-A_n的信号电压构成的两种电压比较电路；

2)采用了电压比较器A₁-A[n]的输出端连接光电耦合器GO₁-GO_n二级管阳极端、GO₁-GO_n二极管阴极端连接发光二极管D_II1-D_IIn正端、D_II1-D_IIn负端连接负载电阻R_LI-R_Ln、R_L1－R_Ln另一端接地，跳闸继电器J₁-J_n线圈一端接GO₁-GO_n集电极端、另一端接GO₁-GO_n工作电源正极端构成的跳闸、指示电路；

(3)采用了由系统交流电压经变压器B_2-1与零序电流互感器LH₁-LH_n串接，试验按键SA₁₁-AS_n1、SA₁₂-SA_n2、SA₃、SA₄、SA₁₃-SA_n3相配合构成的自检电路。