一種接地系統(tǒng)的選線裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型接地系統(tǒng)的選線裝置，包括母線PT及線路零序CT，母線PT安裝在接地系統(tǒng)的母線上，線路零序CT安裝在接地系統(tǒng)的母線的出線上；還包括選線單元、單相高壓開關(guān)及電阻器；所述選線單元分別與單相高壓開關(guān)、母線PT及線路零序CT連接；所述單相高壓開關(guān)串聯(lián)電阻器后，安裝到接地系統(tǒng)的中性點(diǎn)與大地之間。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，單相高壓開關(guān)斷開，電阻器退出。采用了本實(shí)用新型后，接地系統(tǒng)單相接地時(shí)，短時(shí)閉合單相高壓開關(guān)，投入電阻器，選線裝置記錄投入電阻器前后所有線路零序電流有功分量，計(jì)算每條線路零序電流有功分量變化值，并進(jìn)行比較，選出變化值最大的線路作為故障線路，選線準(zhǔn)確率高，適用場(chǎng)合廣泛。
【專利說明】一種接地系統(tǒng)的選線裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及適用于6?35kV小電流接地系統(tǒng)的單相接地故障發(fā)生時(shí)的選線
目.ο

【背景技術(shù)】
[0002]目前，6?35kV小電流接地系統(tǒng)的單相接地故障選線問題，一直得不到很好解決。尤其是當(dāng)小電流接地系統(tǒng)的中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí)，常見的基于線路零序電流幅值、功率方向原理的選線裝置，無法準(zhǔn)確選出故障線路。而基于小擾動(dòng)原理的選線裝置，雖然選線準(zhǔn)確率高，但是只能應(yīng)用在安裝有隨調(diào)式消弧線圈的系統(tǒng)，無法應(yīng)用在中性點(diǎn)不接地或安裝有預(yù)調(diào)式消弧線圈的系統(tǒng)，應(yīng)用場(chǎng)合明顯受限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有選線裝置選線準(zhǔn)確率低、應(yīng)用場(chǎng)合受限的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種接地系統(tǒng)的選線裝置，該裝置選線準(zhǔn)確率高，應(yīng)用范圍廣，可以應(yīng)用在所有小電流接地系統(tǒng)中，包括中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)隨調(diào)式消弧接地和中性點(diǎn)經(jīng)預(yù)調(diào)式消弧接地的系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:本接地系統(tǒng)的選線裝置，包括母線PT及線路零序CT，母線PT安裝在接地系統(tǒng)的母線上，線路零序CT安裝在接地系統(tǒng)的母線的出線上；還包括選線單元、單相高壓開關(guān)及電阻器；所述選線單元分別與單相高壓開關(guān)、母線PT及線路零序CT連接；所述單相高壓開關(guān)串聯(lián)電阻器后，安裝到接地系統(tǒng)的中性點(diǎn)與大地之間。
[0005]優(yōu)選的，所述接地系統(tǒng)的中性點(diǎn)為:接地系統(tǒng)主變壓器的中性點(diǎn)，或接地系統(tǒng)的接地變壓器的中性點(diǎn)。
[0006]優(yōu)選的，若所述接地系統(tǒng)本身沒有中性點(diǎn)，則所述選線裝置還包括接地變壓器，所述接地系統(tǒng)的中性點(diǎn)為選線裝置的接地變壓器的中性點(diǎn)，所述選線裝置的接地變壓器的輸入側(cè)安裝在接地系統(tǒng)的母線上。
[0007]所述選線單元包括核心處理器，以及分別與核心處理器連接的模擬量檢測(cè)模塊、狀態(tài)量檢測(cè)模塊、開關(guān)控制模塊及以太網(wǎng)通信模塊，所述狀態(tài)量檢測(cè)模塊與單相高壓開關(guān)連接，所述模擬量檢測(cè)模塊與接地系統(tǒng)的母線連接，所述開關(guān)控制模塊與單相高壓開關(guān)連接。
[0008]本實(shí)用新型的選線原理如下:當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地，并且在中性點(diǎn)投入電阻器時(shí)，流過電阻器的有功電流會(huì)經(jīng)過接地點(diǎn)流回系統(tǒng)，即經(jīng)過故障線路零序回路流回系統(tǒng)，所以，投入電阻器前后，故障線路零序電流的有功分量變化值最大，正常線路零序電流的有功分量基本不變。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，單相高壓開關(guān)斷開，電阻器退出本實(shí)用新型選線裝置。當(dāng)系統(tǒng)單相接地時(shí)，短時(shí)閉合單相高壓開關(guān)，投入電阻器，選線單元記錄投入電阻器前后所有線路零序電流的有功分量，計(jì)算每條線路零序電流的有功分量變化值，并進(jìn)行比較，選出有功分量變化值最大的線路作為故障線路。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0010]1、采用基于投切中電阻進(jìn)行選線方法，選線裝置的選線準(zhǔn)確率高。
[0011]2、應(yīng)用場(chǎng)合廣，可以應(yīng)用到所有小電流接地系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2是選線單元的硬件框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不局限于此。
[0015]實(shí)施例
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型接地系統(tǒng)的選線裝置包括選線單元1、接地變壓器2、單相高壓開關(guān)3、電阻器4、母線PT5及線路零序CT6，選線單元I分別與單相高壓開關(guān)3、母線PT5及線路零序CT6連接。接地變壓器2的輸入側(cè)安裝在接地系統(tǒng)母線上，母線PT5安裝在系統(tǒng)母線上，線路零序CT6安裝在系統(tǒng)母線的出線上。單相高壓開關(guān)3串聯(lián)電阻器4后，安裝到接地變壓器2的中性點(diǎn)和大地之間。母線PT的二次電壓、線路零序CT的二次電流、單相高壓開關(guān)的控制接點(diǎn)都接入選線單元I。
[0017]需要說明的是，當(dāng)小電流接地系統(tǒng)主變壓器本身已有中性點(diǎn)，或小電流接地系統(tǒng)已有接地變壓器時(shí)，本實(shí)用新型可以不單獨(dú)安裝接地變壓器2，電阻器4的投切回路直接安裝在系統(tǒng)已有中性點(diǎn)處。若小電流接地系統(tǒng)本身沒有中性點(diǎn)或接地變壓器，本實(shí)用新型才需要額外引入接地變壓器2，設(shè)計(jì)出電阻器4的投切回路的中性點(diǎn)。
[0018]參見圖2，選線單元I包括核心處理器，以及分別與核心處理器連接的模擬量檢測(cè)模塊、狀態(tài)量檢測(cè)模塊、開關(guān)控制模塊、跳閘出口、以太網(wǎng)通信模塊、時(shí)鐘模塊、看門狗模塊、存儲(chǔ)模塊、人機(jī)界面及電源模塊。核心處理器采用DSP處理器，型號(hào)可選TMS320F28335。
[0019]模擬量檢測(cè)模塊與接地系統(tǒng)的母線連接，對(duì)系統(tǒng)母線電壓和線路電流進(jìn)行采樣。模擬量檢測(cè)模塊包括依次連接的模擬信號(hào)隔離電路、放大電路、濾波電路和AD轉(zhuǎn)換電路，用于將系統(tǒng)母線電壓和線路電流從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。其中AD轉(zhuǎn)換電路的芯片型號(hào)可選為MAX11056，每片8個(gè)模擬通道輸入，5片組成40個(gè)模擬通道輸入。
[0020]狀態(tài)量檢測(cè)模塊與單相高壓開關(guān)3連接，具體包含光電耦合器、電平轉(zhuǎn)換芯片等，其作用是將單相高壓開關(guān)3的開關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；而單相高壓開關(guān)3的控制接點(diǎn)連接到狀態(tài)檢測(cè)模塊的輸入端子，使得核心處理器可以實(shí)時(shí)獲取單相高壓開關(guān)的分合狀態(tài)，判斷開關(guān)動(dòng)作是否正常。
[0021]開關(guān)控制模塊與單相高壓開關(guān)連接，包括光電耦合器和繼電器等，用于控制單相高壓開關(guān)的分合以及遙信量開出；遙信量是指單相接地故障、裝置本身故障、故障線路碼等信號(hào)量，通過硬節(jié)點(diǎn)開出到通信后臺(tái)。跳閘出口包含多個(gè)光電耦合器，為跳閘命令電氣出口。以太網(wǎng)通信模塊包含通信規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊、串口、以太網(wǎng)接口，用于將串口 MODBUS通信轉(zhuǎn)為以太網(wǎng)IEC61850通信。其中通信規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊的處理核心為PowerPC處理器，型號(hào)為PPC405EP，它與核心處理器通信接口為串口，與外部設(shè)備通信接口為以太網(wǎng)。時(shí)鐘模塊主要由實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片組成，提供系統(tǒng)實(shí)時(shí)時(shí)間。看門狗模塊主要由外置看門狗芯片組成，負(fù)責(zé)監(jiān)視核心處理器運(yùn)行情況，一旦檢測(cè)到核心處理器死機(jī)，則將其復(fù)位重啟。存儲(chǔ)模塊由SRAM芯片和FLASH芯片組成，前者作為核心處理器擴(kuò)展內(nèi)存，后者作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，用于保存定值、記錄等。人機(jī)界面主要由觸摸屏組成，提供與用戶交互界面，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、參數(shù)顯示和設(shè)置。本實(shí)施例中觸摸屏采用5.7寸電阻觸摸屏，該觸摸屏提供通用MCU接口，其顯示接口與DSP處理器通用1 口相連，觸摸接口與DSP處理器SPI接口相連。DSP處理器通過通用1 口驅(qū)動(dòng)觸摸屏顯示，并通過SPI接口讀取用戶觸摸操作信息，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面。電源模塊為選線單元的各個(gè)功能模塊提供電源。
[0022]接地變壓器2采用干式接地變壓器，單相高壓開關(guān)3采用單相高壓接觸器，電阻器4采用額定電流設(shè)計(jì)值為30A的不銹鋼材質(zhì)電阻器，母線PT5為電磁式PT，線路零序CT6為電磁式CT。線路零序CT的數(shù)量?jī)?yōu)選為36個(gè)，最多可為128個(gè)。單相高壓開關(guān)3最好選用尚壓真空開關(guān)。
[0023]當(dāng)選線單元檢測(cè)到母線電壓或線路電流超出啟動(dòng)值時(shí)，選線功能啟動(dòng)。選線單元記錄線路電流有功分量，之后閉合單相高壓開關(guān)，投入電阻器，待穩(wěn)定后，再次記錄線路電流的有功分量，隨后斷開單相高壓開關(guān)，退出電阻器。然后，選線單元計(jì)算每條線路電流的有功分量在投入電阻器前后的變化值，并進(jìn)行大小排序。選線單元將有功分量變化值最大的線路判為故障線路，并將故障線路的信息通過以太網(wǎng)通信模塊發(fā)送到通信后臺(tái)。
[0024]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不限定與此，從事該領(lǐng)域技術(shù)人員在未背離本實(shí)用新型精神和原則下所做的任何修改、替換、改進(jìn)，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種接地系統(tǒng)的選線裝置，包括母線PT及線路零序CT，母線PT安裝在接地系統(tǒng)的母線上，線路零序CT安裝在接地系統(tǒng)的母線的出線上，其特征在于，還包括選線單元、單相高壓開關(guān)及電阻器；所述選線單元分別與單相高壓開關(guān)、母線PT及線路零序CT連接；所述單相高壓開關(guān)串聯(lián)電阻器后，安裝到接地系統(tǒng)的中性點(diǎn)與大地之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選線裝置，其特征在于，所述接地系統(tǒng)的中性點(diǎn)為:接地系統(tǒng)主變壓器的中性點(diǎn)，或接地系統(tǒng)的接地變壓器的中性點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選線裝置，其特征在于，所述選線裝置還包括接地變壓器，所述接地系統(tǒng)的中性點(diǎn)為選線裝置的接地變壓器的中性點(diǎn)，所述選線裝置的接地變壓器的輸入側(cè)安裝在接地系統(tǒng)的母線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選線裝置，其特征在于，所述選線單元包括核心處理器，以及分別與核心處理器連接的模擬量檢測(cè)模塊、狀態(tài)量檢測(cè)模塊、開關(guān)控制模塊及以太網(wǎng)通信模塊，所述狀態(tài)量檢測(cè)模塊與單相高壓開關(guān)連接，所述模擬量檢測(cè)模塊與接地系統(tǒng)的母線連接，所述開關(guān)控制模塊與單相高壓開關(guān)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的選線裝置，其特征在于，所述模擬量檢測(cè)模塊包括依次連接的模擬信號(hào)隔離電路、放大電路、濾波電路和AD轉(zhuǎn)換電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的選線裝置，其特征在于，所述選線單元還包括與核心處理器連接的看門狗模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的選線裝置，其特征在于，所述選線單元還包括與核心處理器連接的時(shí)鐘模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的選線裝置，其特征在于，所述選線單元還包括與核心處理器連接的人機(jī)界面。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的選線裝置，其特征在于，所述接地變壓器為干式接地變壓器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選線裝置，其特征在于，所述單相高壓開關(guān)采用單相高壓接觸器，電阻器采用不銹鋼材質(zhì)電阻器，母線PT為電磁式PT，線路零序CT為電磁式CT。
【文檔編號(hào)】G01R31/02GK204228879SQ201420671403
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】涂少煌 申請(qǐng)人:廣州智光電機(jī)有限公司, 廣州智光電氣股份有限公司