CN103645418A - 变电站直流***接地故障选线器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了变电站直流***接地故障选线器，该接地故障选线器包括信号发生源（1）、初级线圈（2）、次级线圈（3）、O型磁环（4）和霍尔感应元件（5），初级线圈（2）与次级线圈（3）绕制于O型磁环（4）上，霍尔感应元件（5）安装于O型磁环（4）中，信号发生源（1）与初级线圈（2）相接，整体构成接地故障选线器。本发明采用初级线圈与次级线圈的有效结合，在霍尔感应元件的协同下，实现有效地查找分析直流接地故障支路的定位，不受正负对地电容的影响，不受外信号的干扰，具有数据全、测量快的特点。
Description
技术领域
本发明涉及变电站直流***接地故障选线器，特别是针对直流***接地故障支路查找巡检的测量。
技术背景
直流***接地查找主要是应用于变电站、发电厂的直流电流***接地故障点的测量和定位，直流***由于分支广、分支馈线多、接地复杂、直流导线分布形式多样是一个复杂的多分支供电网络。有的故障常常发生在电缆沟、有的在户外、有的在保护屏柜中。直流供电回路常常出现与保护用电缆、通迅电缆、高压电缆都混在一起，随着灰尘、潮湿、绝缘下降、老化等现象的不断出现，绝缘故障就不可避免。查找直流接地故障回路、排除接地故障点除了人工回路停电法、逐一停电排除传统方法外，近年来出现了以直流接地接地选线装置采用了双频注入法、低频注入法等方式判断，主要是基于直流接地测量故障点中利用了注入交流信号来测量漏电流的方法。利用安装于各直流支路的传感器，传感器感应注入到直流电源***中的交流漏电流信号，这种方法能有效地判断出直流接地的故障回路，由于注入交流信号到直流***后会给直流***和保护设备带来了一定的不良影响，同时可能也会造成了交流对地电容电流引起的电容电流，造成的误测和误判现象。近几年来还有出现了磁饱和法原理、霍尔感应原理的传感器技术的应用利用霍尔元件感应漏电流原理。由于磁感应和单一的霍尔传感技术的局限性，造成接地故障无法全面的判定故障定位，如同一方向接地故障和同一极性的接地故障无法准确判定，造成霍尔原理传感器一直是对于直流电流的漏电流的监测数据的单一性，并且易受到干扰等缺点。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种变电站直流***接地故障选线器，针对直流***接地故障支路查找巡检测量，结构简单，操作方便，避免干扰，查找巡检准确，显示直观。
本发明的技术解决方案是：该接地故障选线器包括信号发生源、初级线圈、次级线圈、O型磁环和霍尔感应元件，初级线圈与次级线圈绕制于O型磁环上，霍尔感应元件安装于O型磁环中，信号发生源与初级线圈相接，整体构成接地故障选线器。
故障查找巡检时，直流分支路的正负极两根导线穿过O型磁环，信号发生源产生的电磁波信号加到初级线圈上，次级线圈感应到初级线圈的电磁波，次级线圈感应到初级线圈电磁波还会受到通过O型磁环的直流电路漏电流产生的磁场的信号影响，次级线圈感应到的电磁波的波形就可以区分漏电流的方向和直流回路正负极漏电流极性；直流电路漏电流产生的磁场的信号使O型磁环的电磁场发生了电磁变化，霍尔感应元件将感应到O型磁环的电磁场，电磁场的大小也就是漏电流大小，霍尔感应元件就可以有效地测量到穿过O型磁环线圈直流正负极回路的漏电流幅值。
本发明采用初级线圈与次级线圈的有效结合，在霍尔感应元件的协同下，实现有效地查找分析直流接地故障支路的定位，不受正负对地电容的影响，不受外信号的干扰，具有数据全、测量快的特点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的初级线圈与次级线圈波形图。
图中：1信号发生源，2初级线圈，3次级线圈，4 O型磁环，5霍尔感应元件，6直流分支路。
具体实施方式
如图1所示，该接地故障选线器包括信号发生源1、初级线圈2、次级线圈3、O型磁环4和霍尔感应元件5，初级线圈2与次级线圈3绕制于O型磁环4上，霍尔感应元件5安装于O型磁环4中，信号发生源1与初级线圈2相接，整体构成接地故障选线器。
安装时，直流分支回路6正负极的两根导线穿过O型磁环；当直流分支回路没有漏电流信号产生时，没有发生接地故障的情况下，其正负极的电流大小相同，方向相反，不会产生剩余电流，O型磁环的磁场不会改变，同时绕制在O型磁环上的初级线圈和次级线圈信号不会受到O型磁环的磁场影响，次级线圈信号与初级线圈两端产生的信号就是由信号发生源提供的，次级线圈感应到初级线圈的电磁信号波形一致；直流分支回路如果出现了漏电流信号正负极电流不一致，信号发生源发生的电磁波信号初级线圈不变，次级线圈感应到的磁电信号将受到漏电流磁场信号的影响，波形发生了明显的变化；直流分支回路如果出现了漏电流信号，O型磁环的电磁场也发生了明显的变化时，霍尔感应元件将感应到O型磁环的电磁场变化，如果穿过O型磁环的正负两根导线剩余电流产生时就改变了O型磁环电磁场，这时初级线圈也会感应到漏电流的感应电压，霍尔感应元件也感应到O型磁环的磁场变化，霍尔感应元件捕捉到剩余电流产生的磁场来计算电流强度，也就是霍尔感应元件可以判断直流***接地的电流大小，次级线圈感应到的初级线圈的波形发生了变化，根据测量到的波形变化就可以有效地区别出漏电流发生的方向和极性；霍尔感应元件感应到O型磁环的磁场的变化，感应出漏电流的大小，也就是出现直流接地故障接地电阻值的大小，这样就可以有效地解决直流接地故障点。
如图2所示，为初级线圈与次级线圈波形图；初级线圈的波形图是由三角波构成，是由信号发生源提供；初级线圈发生三角波，频率为20HZ，一个完整的信号源加在初级线圈上其波形如A所示；次级线圈也将接收到三角波，如果穿过O型磁环的导线没有多余电流流过时，次级线圈也将收到一个频率为20HZ的三角波，其波形与初级线圈一样，如B一致；如果穿过O型磁环的导线有多余电流流过时，次级线圈感应到的信息波形将发生明显的变化，如果次级线圈感应到的电流波形与初级线圈电流波形图进行比较，如果出现了次级线圈波形相位超前了初级线圈时表示与穿过O型磁环导线漏电流产生的磁场叠加到初级线圈的波形上，如C所示，其方向与初级线圈波形磁场一致，表示是正极的后端有漏电流产生；如果出现了次级线圈波形相位滞后了初级线圈时表示与穿过O型磁环导线漏电流产生的磁场充抵了初级线圈的波形，如D所示，其方向与初级线圈波形磁场相反，表示是负极的后端有漏电流产生；其漏电流信号产生的磁场引起次级线圈输出波形的变化，即无漏电流次级线圈感应到的电流信号小于被次级线圈时表示有与穿过O型磁环导线电流方向一致，表示漏电流信号与次级线圈一致，漏电流就可以判断是发生在O型磁环的前端和后端，即可有效地判断出接地故障点的方向，结合霍尔原件输出，即可知道发生接地故障点的正极负极极性和接地故障方向，以及接地漏电流的大小，也就是接地电阻值的大小。
Claims (1)
1.变电站直流***接地故障选线器，其特征是：该接地故障选线器包括信号发生源（1）、初级线圈（2）、次级线圈（3）、O型磁环（4）和霍尔感应元件（5），初级线圈（2）与次级线圈（3）绕制于O型磁环（4）上，霍尔感应元件（5）安装于O型磁环（4）中，信号发生源（1）与初级线圈（2）相接，整体构成接地故障选线器。
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| CN201310639708.7A CN103645418A (zh) | 2013-12-04 | 2013-12-04 | 变电站直流***接地故障选线器 |
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| CN201310639708.7A Pending CN103645418A (zh) | 2013-12-04 | 2013-12-04 | 变电站直流***接地故障选线器 |
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