一種微機(jī)型小電流接地選線控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)35kV以下的低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)，具體涉及一種微機(jī)型小電流接地選線控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在35kV以下的配電系統(tǒng)中，中性點(diǎn)一般不接地或經(jīng)過消弧線圈接地，當(dāng)此類配電系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，因中性點(diǎn)不接地或經(jīng)過消弧線圈接地，導(dǎo)致故障接地點(diǎn)與中性點(diǎn)之間不形成電流回路，不產(chǎn)生短路電流，而只是在線路與地之間產(chǎn)生電容電流，也稱為零序電流，此電容電流很小，因此，此類配電系統(tǒng)稱為小電流系統(tǒng)。小電流選線裝置在1kV配電線路中，被廣泛采用，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，小電流接地系統(tǒng)發(fā)生最多的是單相接地故障，所以是否能夠快速解決單相接地故障的選線問題將影響到小電流系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。通過小電流系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)產(chǎn)生的零序電流，可以精確定位具體的故障線路。
[0003]目前電網(wǎng)小電流選線裝置由于原理上具有的技術(shù)難點(diǎn)，存在選線準(zhǔn)確率低的現(xiàn)狀，無法解決實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方互聯(lián)與互通，遠(yuǎn)方操作隔離故障以及遠(yuǎn)方維護(hù)的難題?？s短故障隔離的時(shí)間，提高選線準(zhǔn)確率和動作成功率，快速發(fā)現(xiàn)并隔離故障線路，有效保障設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性，并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方傳輸及遠(yuǎn)方操作，對將來實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化具有重要意義，也對提高系統(tǒng)的供電質(zhì)量和供電可靠性有重大的意義。
[0004]如果能夠?qū)崿F(xiàn)接地告警，選線目標(biāo)的遠(yuǎn)方傳輸，遠(yuǎn)方操作隔離故障以及告警信號復(fù)歸等功能，將能夠減少人員到站檢查以及倒閘操作維護(hù)的工作量，減少車輛的出車率，極大的降低運(yùn)行維護(hù)的成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種能夠快速準(zhǔn)確地檢測出配電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生單相接地的故障線路，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)接地告警，選線目標(biāo)的遠(yuǎn)方傳輸，遠(yuǎn)方操作隔離故障及告警信號復(fù)歸功能，使得運(yùn)行維護(hù)成本有效降低的微機(jī)型小電流接地選線控制裝置。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:包括用于采集配電網(wǎng)系統(tǒng)中故障時(shí)刻零序電壓以及各線路零序電流高頻信號的采樣模塊；采樣模塊采集到的暫態(tài)零序電流以及電壓的高頻信號數(shù)據(jù)通過CPU模塊進(jìn)行分析比較，選出電流相位方向相反且幅值最大的線路即為故障線路，故障線路選線結(jié)果通過出口插板輸出至位于各個線路上的告警接點(diǎn)；所述的模塊及出口插板連接電源，用戶根據(jù)輸出的選線結(jié)果對故障進(jìn)行切除。
[0007]所述的電源采用電壓為220V的交直流兩用電源。
[0008]所述的電源上設(shè)置有失電告警出口。
[0009]所述的CPU模塊通過通訊串口或以太網(wǎng)口與遠(yuǎn)方后臺系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方通訊。
[0010]所述的CPU模塊在通訊正常時(shí)能夠接收上級后臺系統(tǒng)下發(fā)的操作指令實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方操作遙控切除故障及信號復(fù)歸。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型首先通過采樣模塊捕捉故障時(shí)刻的線路暫態(tài)零序電流和零序電壓，由于采用了暫態(tài)法，利用故障時(shí)刻的高頻電流電壓信號，因此能夠快速準(zhǔn)確地選出故障線路；然后通過CPU模塊比較全部線路零序電流的相位方向和幅值，由于單相接地故障時(shí)，故障線路的零序電流的相位方向與正常線路的相位方向相反，同時(shí)故障線路的零序電流幅值最大，因此快速選出電流相位方向相反且幅值最大的線路，即為故障線路；最后通過出口插板將選線結(jié)果輸出，用戶根據(jù)告警隨即對故障進(jìn)行切除。本實(shí)用選線準(zhǔn)確率高，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測配電網(wǎng)中單相接地故障時(shí)的故障電流變化，快速地檢測到配電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障的線路，保障設(shè)備的運(yùn)行安全、可靠。本實(shí)用新型具有“靈敏性、選擇性、速動性、可靠性”的“四性”特點(diǎn)，工作中反應(yīng)快速，只選故障線路，并能夠按設(shè)定時(shí)間動作切除故障，不誤動不拒動，對提高供電質(zhì)量和可靠性具有重要的意義。
[0012]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型電源上設(shè)置有失電告警出口，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視電源的工作狀態(tài)，對供電發(fā)生的故障能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)排除。
[0013]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型CPU模塊通過通訊串口或以太網(wǎng)口與遠(yuǎn)方后臺系統(tǒng)連接，通過實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方通訊，能夠快速發(fā)現(xiàn)故障線路，省去了人員到站檢查的工作，減少了車輛的出車率，降低了運(yùn)行維護(hù)成本。
[0014]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型CPU模塊在通訊正常時(shí)能夠接收上級后臺系統(tǒng)下發(fā)的操作指令實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方操作遙控切除故障及信號復(fù)歸，通過遠(yuǎn)程控制，減少了人員到站檢查以及倒閘操作維護(hù)的工作量，減少了車輛的出車率，降低了運(yùn)行維護(hù)成本，在確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，能夠有效防止進(jìn)一步的相間短路故障甚至人身傷害事故的發(fā)生。
【附圖說明】
[0015]圖1本實(shí)用新型的整體模塊框圖；
[0016]圖2本實(shí)用新型的裝置操作顯示面板示意圖；
[0017]圖3本實(shí)用新型的裝置背板示意圖；
[0018]附圖中:1-采樣模塊；2_CPU模塊；3_出□插板；4_告警接點(diǎn)；5_電源；6_外殼；7-操作顯不面板；8_背板；9-電源開關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0020]參見圖1，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)上包括用于采集配電網(wǎng)系統(tǒng)中故障時(shí)刻零序電壓以及各線路零序電流高頻信號的采樣模塊1，采樣模塊I采用高速采樣AC板對零序電流進(jìn)行高速采集；采樣模塊I采集到的所有暫態(tài)零序電流以及電壓的高頻信號數(shù)據(jù)通過CPU模塊2進(jìn)行分析比較，選出電流相位方向相反且幅值最大的線路即為故障線路；采樣模塊I與CPU模塊2連接電源5，電源5采用電壓為220V的交直流兩用電源，同時(shí)電源5提供裝置失電告警出口 ；故障線路選線結(jié)果通過出口插板3輸出至位于各個線路上的告警接點(diǎn)4，出口插板3為DO板，CPU模塊2通過通訊串口或以太網(wǎng)口與遠(yuǎn)方后臺系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方通訊，用戶根據(jù)輸出的選線結(jié)果對故障進(jìn)行切除，CPU模塊2在通訊正常時(shí)能夠接收上級后臺系統(tǒng)下發(fā)的操作指令實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方操作遙控切除故障及信號復(fù)歸。
[0021]參見圖2，本實(shí)用新型位于外殼6正面的操作顯示面板7上包括運(yùn)行、接地告警、保護(hù)動作、裝置告警以及備用指示信號燈，用于對監(jiān)測信號進(jìn)行觀測的顯示裝置，以及用于實(shí)現(xiàn)選擇調(diào)整對應(yīng)的按鍵。
[0022]參見圖3，本實(shí)用新型的裝置背板8包括電源開關(guān)9，220V與多個24V的電源插口，電源失電告警出口以及用于顯示通斷的指示燈，裝置背板8上并排設(shè)置有多個DO板及AC板，同時(shí)CPU模塊連接板上還包括與遠(yuǎn)方后臺系統(tǒng)連接的串口及以太網(wǎng)口，運(yùn)行及告警提示燈，24V的電源插口，多個SW插口及PPS插口。
[0023]本實(shí)用新型的選線過程為:
[0024]I)通過采樣模塊I (AC板)，采集配電網(wǎng)系統(tǒng)中故障時(shí)刻的零序電壓和各線路的零序電流的高頻信號；
[0025]2)根據(jù)I)傳送過來的數(shù)據(jù)，CPU模塊2開始進(jìn)行分析處理，對采樣模塊I (AC板)傳送過來的暫態(tài)零序電流和電壓的高頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，比較全部線路的暫態(tài)零序電流的相位方向和幅值，找出方向相反且幅值最大的線路即為故障線路；
[0026]3)根據(jù)I)和2)，出口插板3 (DO板)將選線結(jié)果輸出，對應(yīng)至每一條具體線路的告警接點(diǎn)4，用戶根據(jù)輸出結(jié)果采取相應(yīng)的故障處理措施，切除故障。
[0027]本實(shí)用新型產(chǎn)品適用于35kV、10kV電壓等級的中性點(diǎn)不接地或經(jīng)過消弧線圈接地的配電網(wǎng)系統(tǒng)，能夠滿足架空出線、電纜出線或電纜架空混合出線的配電網(wǎng)系統(tǒng)的選線需求，使用方便，功能完善。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微機(jī)型小電流接地選線控制裝置，其特征在于:包括用于采集配電網(wǎng)系統(tǒng)中故障時(shí)刻零序電壓以及各線路零序電流高頻信號的采樣模塊(I);采樣模塊(I)采集到的暫態(tài)零序電流以及電壓的高頻信號數(shù)據(jù)通過CPU模塊(2)進(jìn)行分析比較，選出電流相位方向相反且幅值最大的線路即為故障線路，故障線路選線結(jié)果通過出口插板(3)輸出至位于各個線路上的告警接點(diǎn)⑷；所述的模塊及出口插板⑶連接電源(5)，用戶根據(jù)輸出的選線結(jié)果對故障進(jìn)行切除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)型小電流接地選線控制裝置，其特征在于:所述的電源(5)采用電壓為220V的交直流兩用電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微機(jī)型小電流接地選線控制裝置，其特征在于:所述的電源(5)上設(shè)置有失電告警出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)型小電流接地選線控制裝置，其特征在于:所述的CPU模塊(2)通過通訊串口或以太網(wǎng)口與遠(yuǎn)方后臺系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方通訊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的微機(jī)型小電流接地選線控制裝置，其特征在于:所述的CPU模塊(2)在通訊正常時(shí)能夠接收上級后臺系統(tǒng)下發(fā)的操作指令實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方操作遙控切除故障及信號復(fù)歸。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種微機(jī)型小電流接地選線控制裝置，包括用于采集配電網(wǎng)系統(tǒng)中故障時(shí)刻零序電壓以及各線路零序電流高頻信號的采樣模塊；采樣模塊采集到的暫態(tài)零序電流以及電壓的高頻信號數(shù)據(jù)通過CPU模塊進(jìn)行分析比較，選出電流相位方向相反且幅值最大的線路即為故障線路，故障線路選線結(jié)果通過出口插板輸出至位于各個線路上的告警接點(diǎn)；所述的模塊及出口插板連接電源，用戶根據(jù)輸出的選線結(jié)果對故障進(jìn)行切除。本實(shí)用選線準(zhǔn)確率高，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測配電網(wǎng)中單相接地故障時(shí)的故障電流變化，快速地檢測到配電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障的線路，保障設(shè)備的運(yùn)行安全、可靠。
【IPC分類】G01R31-08
【公開號】CN204287384
【申請?zhí)枴緾N201420786508
【發(fā)明人】郭海濤, 曹學(xué)敏, 吳雪瑾, 洪寶明, 王志成, 陳亮良
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)陜西省電力公司寶雞供電公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月11日