本技术涉及电力保护，具体涉及一种相地故障监测保护设备。
背景技术：
1、低压厂用电系统中单相接地短路保护可利用电源变压器中性点电流互感器中产生的零序电流来实现，或利用变压器低压侧母线电源进线回路的断路器自带的零序电流滤过装置，如：断路器自带的零序电流互感器求三相电流矢量和以检出零序电流。
2、低压厂用母线上的馈线回路应装设单相接地短路保护，可用相间短路保护兼作单相接地短路保护，当单相接地短路保护灵敏度不够时，应设单独的单相接地短路保护装置，装置宜由反映零序电流的元件构成，保护动作后短延时或瞬时切除本回路断路器。低压馈线及电动机由相间短路保护兼作单相接地保护，当灵敏度不能满足时应另加装接地短路保护。由于灵敏度难于判断，且控制投资需要，多数未加装零序保护；运行后出现了下级母线馈线或电机单相接地，上级母线馈线零序保护越级跳闸的故障现象。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：
2、一种相地故障监测保护设备，包括：
3、控制单元和电源单元；
4、至少一路零序电流采样单元，所述零序电流采样单元的输入端连接相电流，所述零序电流采样单元的输出端连接所述控制单元的采样输入端；
5、至少一路跳闸输出单元，所述跳闸输出单元的输入端连接所述控制单元的跳闸输出端，所述跳闸输出单元的输出端控制单相回路的通断；
6、报警单元，所述报警单元的输入端连接所述控制单元的报警输出端，所述报警单元的输出端连接总回路的保险丝。
7、本实用新型进一步设置为所述电源单元包括开关电源电路和基准电压电路；所述开关电源电路的输入端连接外部输入电压，所述开关电源电路的输出端分别输出第一正向电压、第一反向电压和第二正向电压；所述基准电压电路的输入端连接所述第一正向电压，所述基准电压电路的输出端输出基准电压。
8、本实用新型进一步设置为所述零序电流采样单元包括零序电流互感器ct1、第一运算放大器u1a、第二运算放大器u1b、电容c1和电阻r1～电阻r8，所述零序电流互感器ct1的输入端连接所述相电流，所述电阻r1并联在所述零序电流互感器ct1的输出端，所述电阻r2的一端连接所述电阻r1的一端，所述电阻r2的另一端分别连接所述电容c1的一端和电阻r3的一端，所述电容c1的另一端接地，所述电阻r3的另一端连接所述第一运算放大器u1a的同相输入端，所述电阻r4的一端和所述电阻r5的一端分别连接所述第一运算放大器u1a的反相输入端，所述电阻r4的另一端接地，所述第一运算放大器u1a的输出端分别连接所述电阻r5的另一端和所述电阻r6的一端，所述电阻r6的另一端分别连接所述第二运算放大器u1b的反相输入端和所述电阻r8的一端，所述电阻r8的另一端连接所述第二运算放大器u1b的输出端，所述电阻r7的一端连接所述基准电压，所述电阻r7的另一端连接所述第二运算放大器u1b的同相输入端，所述第一运算放大器u1a的电源正输入端和所述第二运算放大器u1b的电源正输入端均连接所述第一正向电压，所述第一运算放大器u1a的电源负输入端和所述第二运算放大器u1b的电源负输入端均连接所述第一反向电压，所述第二运算放大器u1b的输出端输出零序电流采样信号。
9、本实用新型进一步设置为所述跳闸输出单元包括电阻r9、光耦u1、电容c2、电容c3、二极管d1和继电器k1，所述电阻r9的一端连接高电平，所述电阻r9的另一端连接所述光耦u1的正极，所述光耦u1的负极连接所述控制单元的跳闸输出端，所述光耦u1的发射极连接所述第一反向电压，所述光耦u1的集电极连接所述继电器k1的线圈一端，所述继电器k1的线圈另一端连接所述第一正向电压，所述电容c2、所述电容c3和所述二极管d1分别并联在所述继电器k1的线圈两端，所述继电器k1的触点连接在单相回路上。
10、本实用新型进一步设置为所述基准电压电路包括第三运算放大器u2a、电容c4、电容c5、电阻r10、电阻r11、电阻r12和并联稳压器u2，所述电容c4的一端和所述电阻r10的一端分别连接所述第一正向电压，所述电容c4的另一端接地，所述电阻r10的另一端分别连接所述并联稳压器u2的阴极、所述并联稳压器u2的参考端、所述电容c5的一端和所述电阻r11的一端，所述电阻r11的另一端分别连接所述电阻r12的一端和所述第三运算放大器u2a的同相输入端，所述并联稳压器u2的阳极、所述电容c5的另一端和所述电阻r12的另一端均接地，所述第三运算放大器u2a的反相输入端连接所述第三运算放大器u2a的输出端，所述第三运算放大器u2a的输出端输出基准电压。
11、本实用新型进一步设置为所述报警单元包括漏电报警电路、故障报警电路和掉电报警电路；
12、所述漏电报警电路包括电阻r13、三极管q1、继电器k2、电容c6、电容c7和二极管d2，所述电阻r13的一端连接所述控制单元的漏电报警输出端，所述电阻r13的另一端连接所述三极管q1的基极，所述三极管q1的发射极接地，所述三极管q1的集电极连接所述继电器k2的线圈一端，所述继电器k2的线圈另一端连接所述第一正向电压，所述继电器k2的触点连接总回路的保险丝ch4，所述电容c6、所述电容c7和所述二极管d2分别并联在所述继电器k2的线圈两端；
13、所述故障报警电路包括电阻r14、三极管q2、继电器k3、电容c8、电容c9和二极管d3，所述电阻r14的一端连接所述控制单元的漏电报警输出端，所述电阻r14的另一端连接所述三极管q2的基极，所述三极管q2的发射极接地，所述三极管q2的集电极连接所述继电器k3的线圈一端，所述继电器k3的线圈另一端连接所述第一正向电压，所述继电器k3的触点连接总回路的保险丝ch3，所述电容c8、所述电容c9和所述二极管d3分别并联在所述继电器k3的线圈两端；
14、所述掉电报警电路包括继电器k4、电容c10、电容c11和二极管d4，所述继电器k4的线圈一端接地，所述继电器k4的线圈另一端连接所述第一反向电压，所述电容c10、所述电容c11和所述二极管d4分别并联在所述继电器k4的线圈两端，所述继电器k4的触点连接总回路的保险丝ch5。
15、本实用新型进一步设置为还包括显示单元，所述显示单元的输入端连接所述控制单元的显示输出端，所述显示单元包括led显示模组和lcd显示模组中的至少一种。
16、本实用新型进一步设置为还包括存储单元，所述存储单元与所述控制单元连接。
17、本实用新型进一步设置为还包括通讯单元，所述通讯单元与所述控制单元通讯连接。
18、本实用新型进一步设置为还包括按键单元，所述按键单元的输出端连接所述控制单元的按键输入端。
19、采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
20、本技术方案相地故障监测保护设备通过不间断地监测各回路的零序电流，当零序电流满足跳闸条件后，控制单元驱动对应的跳闸输出单元工作，继电器动作完成跳闸，切断供电故障线路，实现相地零序电流漏电和故障保护功能，同时报警显示以提示零序保护动作退出运行，并调整相地短路保护的整定值(电流阈值和延时)，避免越级跳闸停电造成巨大的经济损失。
1.一种相地故障监测保护设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种相地故障监测保护设备，其特征在于，所述电源单元包括开关电源电路和基准电压电路；所述开关电源电路的输入端连接外部输入电压，所述开关电源电路的输出端分别输出第一正向电压、第一反向电压和第二正向电压；所述基准电压电路的输入端连接所述第一正向电压，所述基准电压电路的输出端输出基准电压。
3.根据权利要求2所述的一种相地故障监测保护设备，其特征在于，所述零序电流采样单元包括零序电流互感器ct1、第一运算放大器u1a、第二运算放大器u1b、电容c1和电阻r1～电阻r8，所述零序电流互感器ct1的输入端连接所述相电流，所述电阻r1并联在所述零序电流互感器ct1的输出端，所述电阻r2的一端连接所述电阻r1的一端，所述电阻r2的另一端分别连接所述电容c1的一端和电阻r3的一端，所述电容c1的另一端接地，所述电阻r3的另一端连接所述第一运算放大器u1a的同相输入端，所述电阻r4的一端和所述电阻r5的一端分别连接所述第一运算放大器u1a的反相输入端，所述电阻r4的另一端接地，所述第一运算放大器u1a的输出端分别连接所述电阻r5的另一端和所述电阻r6的一端，所述电阻r6的另一端分别连接所述第二运算放大器u1b的反相输入端和所述电阻r8的一端，所述电阻r8的另一端连接所述第二运算放大器u1b的输出端，所述电阻r7的一端连接所述基准电压，所述电阻r7的另一端连接所述第二运算放大器u1b的同相输入端，所述第一运算放大器u1a的电源正输入端和所述第二运算放大器u1b的电源正输入端均连接所述第一正向电压，所述第一运算放大器u1a的电源负输入端和所述第二运算放大器u1b的电源负输入端均连接所述第一反向电压，所述第二运算放大器u1b的输出端输出零序电流采样信号。
4.根据权利要求2所述的一种相地故障监测保护设备，其特征在于，所述跳闸输出单元包括电阻r9、光耦u1、电容c2、电容c3、二极管d1和继电器k1，所述电阻r9的一端连接高电平，所述电阻r9的另一端连接所述光耦u1的正极，所述光耦u1的负极连接所述控制单元的跳闸输出端，所述光耦u1的发射极连接所述第一反向电压，所述光耦u1的集电极连接所述继电器k1的线圈一端，所述继电器k1的线圈另一端连接所述第一正向电压，所述电容c2、所述电容c3和所述二极管d1分别并联在所述继电器k1的线圈两端，所述继电器k1的触点连接在单相回路上。
5.根据权利要求2所述的一种相地故障监测保护设备，其特征在于，所述基准电压电路包括第三运算放大器u2a、电容c4、电容c5、电阻r10、电阻r11、电阻r12和并联稳压器u2，所述电容c4的一端和所述电阻r10的一端分别连接所述第一正向电压，所述电容c4的另一端接地，所述电阻r10的另一端分别连接所述并联稳压器u2的阴极、所述并联稳压器u2的参考端、所述电容c5的一端和所述电阻r11的一端，所述电阻r11的另一端分别连接所述电阻r12的一端和所述第三运算放大器u2a的同相输入端，所述并联稳压器u2的阳极、所述电容c5的另一端和所述电阻r12的另一端均接地，所述第三运算放大器u2a的反相输入端连接所述第三运算放大器u2a的输出端，所述第三运算放大器u2a的输出端输出基准电压。
6.根据权利要求2所述的一种相地故障监测保护设备，其特征在于，所述报警单元包括漏电报警电路、故障报警电路和掉电报警电路；
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种相地故障监测保护设备，其特征在于，还包括显示单元，所述显示单元的输入端连接所述控制单元的显示输出端，所述显示单元包括led显示模组和lcd显示模组中的至少一种。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种相地故障监测保护设备，其特征在于，还包括存储单元，所述存储单元与所述控制单元连接。
9.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种相地故障监测保护设备，其特征在于，还包括通讯单元，所述通讯单元与所述控制单元通讯连接。
10.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种相地故障监测保护设备，其特征在于，还包括按键单元，所述按键单元的输出端连接所述控制单元的按键输入端。
