基于自然直流選擇性的漏電保護的研究

　　當第一分支A相漏電時(shí)，此時(shí)第一分支A相對地絕緣電阻值為r1a與Rr并聯(lián)，破壞了假象負載的對稱(chēng)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(shí)段，即ωt=0～2π/3時(shí)，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狀態(tài);在T/3～2T/3 時(shí)段，即ωt= 2π/3～4π/3時(shí)段，D2導通，D1、D3處于截止狀態(tài);在2T/3～T時(shí)段，即ωt =4π/3～2π時(shí)段，D3導通，D1、D2處于截止狀態(tài)。因此，這三個(gè)二極管依次處于導通和截止狀態(tài)，取樣電阻與總接地網(wǎng)及絕緣電阻在這三個(gè)時(shí)段分別構成不同的檢測回路。根據各時(shí)段構成的不同回路，分別求出各檢測信號與絕緣電阻和漏電阻間的數學(xué)關(guān)系式。并據此畫(huà)出各檢測電流波形圖，如圖4為漏電狀況下一個(gè)周期的各檢測電流的波形，即一個(gè)周期被分為三個(gè)時(shí)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，當電網(wǎng)基本參數不變， 第一分支A 相漏電時(shí)， 漏電阻與流過(guò)總檢測電阻R3的電流有效值IR3、漏電阻與流過(guò)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的對應關(guān)系如圖5示。隨著(zhù)絕緣電阻值的降低總檢測信號IR3不斷增加，當其達到設計動(dòng)作值時(shí)， 通過(guò)計算機發(fā)出控制信號使漏電保護裝置動(dòng)作，自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)跳閘，可切除漏電故障，構成電網(wǎng)的總漏電保護。對于分支線(xiàn)路，電網(wǎng)絕緣水平正常時(shí)，檢測電阻Rj1、Rj2上的直流電流較小，當某一支路絕緣水平下降到動(dòng)作值時(shí)，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，從而準確地區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(shí)現

　　2.1 信號的檢測

　　通過(guò)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轉換后送入計算機，計算機通過(guò)對這些數據的采集處理，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轉換后切斷相應裝置，同時(shí)發(fā)出報警信號。硬件構成如圖6。