中性点电阻柜超时运行自动切除保护装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力领域，尤其涉及一种中性点电阻柜超时运行自动切除保护装置及方法。
【背景技术】
[0002]中性点接地方式涉及电网的安全可靠性、经济性；同时直接影响系统设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护方式、通讯干扰等。一般来说，电网中性点接地方式也就是变电所中变压器的各级电压中性点接地方式，中性点非有效接地方式主要可分为以下三种:不接地、经消弧线圈接地及经电阻接地，我国中压电网的供电系统中，大部分为小电流接地系统，即中性点不接地或经消弧线圈或电阻接地系统，
[0003]目前，在我国的交流电网中，特别是以电缆供电的网络采用电阻接地日益广泛。中性点经电阻接地就是在电网中性点与地之间串联接入某一电阻器，适当选择所接电阻器的阻值，不仅可以泄放单相接地电弧后半波的能量，从而减少电弧重燃的可能性，抑制电网过电压的辐值，还可以提高保护装置的灵敏度以作用于跳闸，从而有效保护系统正常运行。当系统单相接地时，健全相电压不升高或升幅较小，对设备绝缘等级要求较低，其耐压水平可以按相电压来选择。接地时，由于流过故障线路的电流较大，零序过流保护有较好的灵敏度，可以比较容易检除接地线路。但由于接地点的电流较大，当零序保护动作不及时或拒动时，将使接地点及附近的绝缘受到更大的危害，导致相间故障发生。当发生单相接地故障时，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。
[0004]中性点电阻柜作为我国电力系统常用的中性点接地方式之一，是做为电力系统中发生单相接地故障时非常重要的故障电流有效保护的设备。但基于电阻材料的特性一般电阻柜设计的接地保护时间都按10秒额定设计，而现场一旦继电保护设置不当或电站建设检修期间保护未投时，极易发生因接地故障线路跳闸时间超过电阻器设计时间而引起电阻烧毁及接地变压器烧毁，并引故障蔓延引起更为恶劣的故障事故。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种中性点电阻柜超时运行自动切除保护装置，以解决上述问题。
[0006]本发明提供的中性点电阻柜超时运行自动切除保护装置，包括
[0007]用于采集电压电流信号的采集单元、用于断开接地电阻回路的投切装置以及用于判断系统是否发生单相接地故障并控制所述投切装置断开接地电阻回路的控制单元，
[0008]所述采集单元的输出端与控制单元的输入端连接，所述投切装置的输入端与控制单元的输出端连接。
[0009]进一步，所述控制单元包括用于判定系统是否为接地状态的状态判断模块、用于计算接地电阻超时运行时间的计时模块以及用于当接地时间达到接地电阻的设定时间发出切除接地电阻命令的执行模块。
[0010]进一步，还包括用于当系统处于接地状态时发出接地报警信号的报警单元。
[0011]进一步，还包括用于对采集的电压电流信号进行处理的信号处理单元。
[0012]进一步，还包括操控单元，所述操控单元包括显示模块和用于输入操作命令的输入丰旲块。
[0013]本发明还提供一种中性点电阻柜超时运行自动切除保护方法，包括
[0014]a.采集经过接地电阻的电压电流信号，
[0015]b.判断系统是否发生单相接地故障，
[0016]c.当故障时间超设定的电阻额定接地时间设置时，断开接地电阻回路。
[0017]进一步，所述步骤b具体包括:
[0018]预先设置电压电流动作阈值，当经过接地电阻的电压电流信号超过所述动作阈值时，判定系统发生单相接地故障。
[0019]进一步，所述步骤c具体包括:
[0020]当判定系统发生单相接地故障后，发出接地报警信号，并自故障开始时间进行累计计时，当故障时间超设定的电阻额定接地时间设置时，断开接地电阻回路；
[0021]进一步，对采集的电压电流信号进行处理的信号处理。
[0022]本发明的有益效果:本发明通过监测判断，在系统单相接地故障发生时进行报警，当系统单相接地故障的时间超过接地电阻器设计时间故障线路仍未跳开时，发出保护动作信号，利用电阻器投切装置快速断开电阻器接地回路，从而保护接地电阻器及接地变压器以及供电系统的安全。
【附图说明】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
[0024]图1是本发明的原理示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:图1是本发明的原理示意图。
[0026]如图1所示，本实施例中的中性点电阻柜超时运行自动切除保护装置，包括用于采集电压电流信号的采集单元、用于断开接地电阻回路的投切装置以及用于判断系统是否发生单相接地故障并控制所述投切装置断开接地电阻回路的控制单元；
[0027]所述采集单元的输出端与控制单元的输入端连接，所述投切装置的输入端与控制单元的输出端连接。
[0028]在本实施例中，控制单元包括用于判定系统是否为接地状态的状态判断模块、用于计算接地电阻超时运行时间的计时模块以及用于当接地时间达到接地电阻的设定时间发出切除接地电阻命令的执行模块。优选地，本实施例通过信号采集，由电阻柜主回路中串联的电流互感器接入电流信号，由电压互感器接入电压信号。控制器内有电压电流动作门限值的设定功能，当采集信号超过门限值即判断系统发生单相接地故障，并通过计时模块自故障开始时间进行累计计算，当故障时间超设定的电阻额定接地时间设置时，由执行模块发出动作信号，控制电阻器的投切装置来断开接地电阻回路，保护电阻器及接地变压器，同时发出断开电阻器信号。本实施例中的保护装置还包括具有接地动作次数及故障电流记录功能的记录单元。以及CT变比设置功能，可现场灵活设置所选互感器的变比值，装置设有通讯接口，采用标准通讯规约，可与系统监控自动化系统通讯。
[0029]在本实施例中，还包括用于当系统处于接地状态时发出接地报警信号的报警单元，当判定为接地状态时，保护装置切除接地电阻后立即对