基于自然直流選擇性的漏電保護(hù)的研究
當(dāng)?shù)谝环种相漏電時,此時第一分支A相對地絕緣電阻值為r1a與Rr并聯(lián),破壞了假象負(fù)載的對稱性,各分支檢測信號發(fā)生了不同變化。由三相電源電壓波形圖2可看出,在0~T/3 時段,即ωt=0~2π/3時,A相電壓總是高于B、C兩相,因而A相的整流二極管D1處于導(dǎo)通,B、C兩相的整流二極管D2、D3則在反向電壓作用下處于截止?fàn)顟B(tài);在T/3~2T/3 時段,即ωt= 2π/3~4π/3時段,D2導(dǎo)通,D1、D3處于截止?fàn)顟B(tài);在2T/3~T時段,即ωt =4π/3~2π時段,D3導(dǎo)通,D1、D2處于截止?fàn)顟B(tài)。因此,這三個二極管依次處于導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài),取樣電阻與總接地網(wǎng)及絕緣電阻在這三個時段分別構(gòu)成不同的檢測回路。根據(jù)各時段構(gòu)成的不同回路,分別求出各檢測信號與絕緣電阻和漏電阻間的數(shù)學(xué)關(guān)系式。并據(jù)此畫出各檢測電流波形圖,如圖4為漏電狀況下一個周期的各檢測電流的波形,即一個周期被分為三個時段??倷z測電流IR3和漏電分支檢測電流IRj1較大且變化趨勢大致相同,而非漏電分支的檢測電流IRj2較小,由此可區(qū)分漏電分支。
利用諧波分析法可求得各檢測電流的有效值,當(dāng)電網(wǎng)基本參數(shù)不變, 第一分支A 相漏電時, 漏電阻與流過總檢測電阻R3的電流有效值IR3、漏電阻與流過漏電分支檢測電阻Rj1電流有效值IRj1及漏電阻與非漏電分支檢測電阻Rj2上的電流有效值IRj2的對應(yīng)關(guān)系如圖5示。隨著絕緣電阻值的降低總檢測信號IR3不斷增加,當(dāng)其達(dá)到設(shè)計動作值時, 通過計算機發(fā)出控制信號使漏電保護(hù)裝置動作,自動饋電開關(guān)跳閘,可切除漏電故障,構(gòu)成電網(wǎng)的總漏電保護(hù)。對于分支線路,電網(wǎng)絕緣水平正常時,檢測電阻Rj1、Rj2上的直流電流較小,當(dāng)某一支路絕緣水平下降到動作值時,故障支路上的檢測電流迅速增大,而非故障支路上的電流基本保持不變,從而準(zhǔn)確地區(qū)分故障支路和非故障支路,并由計算機發(fā)出控制信號將故障切除。
2 計算機控制的實現(xiàn)
2.1 信號的檢測
通過有效值測量電路,獲得各檢測電流的有效值,并將其放大變換成-5~+5V的電壓,再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入計算機,計算機通過對這些數(shù)據(jù)的采集處理,即可判斷電網(wǎng)的漏電狀況。若有漏電即發(fā)出控制信號,經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后切斷相應(yīng)裝置,同時發(fā)出報警信號。硬件構(gòu)成如圖6。
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