專利名稱：中壓供電系統(tǒng)綜合自動監(jiān)測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
-
本發(fā)明涉及供電系統(tǒng)運行情況的監(jiān)測，尤其是涉及一種中壓供電 系統(tǒng)綜合自動監(jiān)測方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前，變電站中自動化水平雖然很高，但是并沒有通過對電氣量 的監(jiān)測，對系統(tǒng)的正常及異常運行情況進行在線分析，并及時發(fā)出正 確的告警信息。例如中性點不接地系統(tǒng)(或小電流接地系統(tǒng))單接 地故障選線、主變壓器受短路沖擊情況的統(tǒng)計、諧波分析、電壓合格 率的統(tǒng)計計算等等。
我國66kV到10kV供電系統(tǒng)多為中性點不接地系統(tǒng)或小電流接地
系統(tǒng)。該系統(tǒng)允許在發(fā)生單相接地故障時繼續(xù)運行一段時間(在長春
供電公司允許運行2小時)，在此時間內(nèi)要盡快選出故障線路，進行
巡線査找故障點，最后采取措施消除。在這個過程中盡快選出故障線 路是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以往我們采取的是拉路辦法，選出故障線路，造 成不該停電的完好線路短時停電，對用戶造成很大影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題旨在提供一種用于中壓變電站各電 氣量的自動監(jiān)測，從而對變電站所帶的供電系統(tǒng)運行情況進行在線分析的方法及裝置。
本發(fā)明的自動監(jiān)測方法包括下列步驟
(1) 采樣對變電站中的所有電壓、電流進行24小時連續(xù)采樣 錄波，每個周波采樣點數(shù)不少于96點，各個量采樣時刻必須相互一 致，裝置內(nèi)部各個元件計時系統(tǒng)也必須相互統(tǒng)一，每個采樣數(shù)據(jù)由幅 值、方向、時刻所構(gòu)成；
(2) 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，進行故障線路選線
a、 當(dāng)變電站某條母線的某相相電壓降至或接近OV，其他兩相相
電壓升至線電壓時，或該母線上運行的線路均有零序電流產(chǎn)生時，說 明該母線所帶的配出系統(tǒng)發(fā)生了單相接地故障，以此作為系統(tǒng)發(fā)生單 相接地故障的判據(jù)，同時可判別出故障線路所在的母線；
b、 對故障線路所在的母線上的所有配出線的零序電流波形進行
比較，在發(fā)生接地故障時，任何時刻都有故障線路的零序電流與非故
障線路的零序電流相差180度或接近相差180度，選取某一電氣量作 為基準(zhǔn)量，令其向量的角度為零，在接地兩個周波即40ms后，任意 確定某一時刻，提取該時刻的基準(zhǔn)量和故障線路所在的母線上的所有 配出線的零序電流量，將提取到的各零序電流量時刻值與基準(zhǔn)量時刻 值進行一一角度比較，找出其中一個零序電流量與其它零序電流量相 差或近似相差180度，這個零序電流所在的線路就是故障線路；
c、 將結(jié)果在當(dāng)?shù)仫@示和上傳，同時發(fā)出告警，并將接地時的波 形保存在裝置中被査；
(3) 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，記錄主變壓器受短路沖擊情況；(4) 當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生諧波時，即進行諧波分析
(5) 每天24點進行一次電壓合格率的統(tǒng)計計算；
(6) 每天24點對當(dāng)天上訴情況進行匯總，形成這一天的運行報
告，保存在當(dāng)?shù)睾蜕蟼鳌?本發(fā)明裝置包括-
采樣保持板，用于對各電氣器進行采樣；
A/D轉(zhuǎn)換模塊，用于將模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量數(shù)據(jù)，送入數(shù)字 總線；
CPU主機，是整個裝置的核心，管理整個裝置，對數(shù)據(jù)進行處理 和存儲，完成接地故障選線、變壓器受短路沖擊情況的統(tǒng)計、諧波分 析、電壓合格率的統(tǒng)計計算；
輸出板，用于接收CPU主機的指令，完成顯示、報警、打印、 數(shù)據(jù)上傳；
GPS對時板，用于保證整個裝置計時一致，數(shù)據(jù)采樣時刻一致和 準(zhǔn)確。
本發(fā)明方法是24小時采樣錄波，連續(xù)記錄各電氣量的情況，發(fā) 生異常情況立即進行數(shù)據(jù)分析處理、發(fā)出報警、顯示和保存結(jié)果，通 過遠傳系統(tǒng)將結(jié)果上傳。其中重點解決了中性點不接地系統(tǒng)或小電流 接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，在短時間內(nèi)準(zhǔn)確選擇故障線路的問 題，提出了在選線過程中必須使用同一時刻的基準(zhǔn)量時刻值和零序電 流量時刻值進行比較的觀點和方法，該方法計算簡單，準(zhǔn)確性高。由 于裝置已將變電所的所有電氣量采集進來，所以完全可做到對主變壓器受短路沖擊情況的統(tǒng)計以及電壓、電流的諧波成分的分析和電壓合 格率的統(tǒng)計計算。
圖l是本發(fā)明方法流程圖；圖2是本發(fā)明裝置的原理框圖。
具體實施例方式參照圖l、圖2，首先按圖2配置制作本發(fā)明裝置，并將其安裝 在變電站中，把各個母線電壓互感器、各個回路中的電流互感器及配 出線電纜上的零序電流互感器二次線接進該裝置端子排上，必須保證 接進的二次線極性正確；然后按下列步驟實施1、 裝置投運后，即可將變電站所有的電壓量、電流量送迸裝置中各自的采樣保持板進行數(shù)據(jù)采樣，每個周波采樣點數(shù)不少于96點，各個量采樣時刻必須相互一致，每個采樣數(shù)據(jù)要由幅值、方向、時刻所構(gòu)成；2、 采樣數(shù)據(jù)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊變成數(shù)字量后，經(jīng)數(shù)據(jù)總線送入 計算機系統(tǒng)，CPU主機是整個裝置的核心，除了對裝置系統(tǒng)的管理外， 還要對數(shù)據(jù)進行處理和存儲，完成接地故障選線、變壓器受短路沖擊 情況的統(tǒng)計、諧波分析、電壓合格率的統(tǒng)計計算等，并把結(jié)果送入輸 出板，進行顯示、報警、打印、數(shù)據(jù)上傳；具體步驟如下1)根據(jù)采樣數(shù)據(jù)判斷系統(tǒng)是否有接地故障，如果有接地故障則按按下述方法進行接地選線a、 當(dāng)變電站某條母線的某相相電壓降至或接近OV，其他兩相相 電壓升至線電壓時，或該母線上運行的線路均有零序電流產(chǎn)生時，說 明該母線所帶的配出系統(tǒng)發(fā)生了單相接地故障，以此作為系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障的判據(jù)，同時可判別出故障線路所在的母線；b、 對故障線路所在的母線上的所有配出線的零序電流波形進行 比較，在發(fā)生接地故障時，任何時刻都有故障線路的零序電流與非故 障線路的零序電流相差180度或接近相差180度，選取某一電氣量作 為基準(zhǔn)量，令其向量的角度為零，在接地兩個周波即40ms后，任意 確定某一時刻，提取該時刻的基準(zhǔn)量和故障線路所在的母線上的所有 配出線的零序電流量，將提取到的各零序電流量時刻值與基準(zhǔn)量時刻 值進行一一角度比較，找出其中一個零序電流量與其它零序電流量相 差或近似相差180度，這個零序電流所在的線路就是故障線路；c、 將選線結(jié)果顯示、發(fā)出報警信號，并把結(jié)果上傳，同時保存 接地期間的零序電流采樣數(shù)據(jù)；在此期間計算機系統(tǒng)仍在進行其它數(shù) 據(jù)處理；2)如果發(fā)生短路故障(短路電流是正常負(fù)荷電流的幾倍，依此 作為發(fā)生短路故障的判據(jù))，則對變壓器受短路沖擊情況進行統(tǒng)計， 記錄受短路沖擊的變壓器、短路電流的大小、時間、故障線路，顯示 受短路沖擊的變壓器、短路電流的大小、時間、故障線路名稱，發(fā)出 報警信號，并將信息上傳；在此期間計算機系統(tǒng)仍在進行其它數(shù)據(jù)處 理；3、對各電氣量進行諧波分析，分析母線電壓各次諧波的大小和百分比，和分析各條配電線路電流各次諧波的大小和百分比，如果諧 波分量大于標(biāo)準(zhǔn)時，記錄產(chǎn)生諧波的時間，各次諧波的大小和百分比，
并將數(shù)據(jù)上傳；諧波分析可用現(xiàn)有的諧波分析軟件；
4、 電壓合格率統(tǒng)計，若電壓超出合格范圍給出超出值和持續(xù)時
間，計算本日電壓合格率；
5、 每天24點對上述內(nèi)容進行整理，形成一個報告文件分別存在
當(dāng)?shù)睾蜕蟼?，清除上一天的采樣?shù)據(jù)。
GPS對時板定時對整個裝置計時系統(tǒng)進行校對，保證裝置各元件 計時一致，也要保證數(shù)據(jù)采樣的時刻一致和準(zhǔn)確；
數(shù)據(jù)總線是將裝置的各元件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，完成數(shù)據(jù)的傳送和計 算機指令下達。
權(quán)利要求
1、 一種中壓供電系統(tǒng)綜合自動監(jiān)測方法，其特征在于該方法包括下列步驟(1)采樣對變電站中的所有電壓、電流進行24小時連續(xù)采樣錄波，每個周波采樣點數(shù)不少于96點，各個量采樣時刻必須相互一致，裝置內(nèi)部各個元件計時系統(tǒng)也必須相互統(tǒng)一，每個采樣數(shù)據(jù)由幅值、方向、時刻所構(gòu)成；(2)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，進行故障線路選線a、當(dāng)變電站某條母線的某相相電壓降至或接近0V，其他兩相相電壓升至線電壓時，或該母線上運行的線路均有零序電流產(chǎn)生時，說明該母線所帶的配出系統(tǒng)發(fā)生了單相接地故障，以此作為系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障的判據(jù)，同時可判別出故障線路所在的母線；b、對故障線路所在的母線上的所有配出線的零序電流波形進行比較，在發(fā)生接地故障時，任何時刻都有故障線路的零序電流與非故障線路的零序電流相差180度或接近相差180度，選取某一電氣量作為基準(zhǔn)量，令其向量的角度為零，在接地兩個周波即40ms后，任意確定某一時刻，提取該時刻的基準(zhǔn)量和故障線路所在的母線上的所有配出線的零序電流量，將提取到的各零序電流量時刻值與基準(zhǔn)量時刻值進行一一角度比較，找出其中一個零序電流量與其它零序電流量相差或近似相差180度，這個零序電流所在的線路就是故障線路；c、將結(jié)果在當(dāng)?shù)仫@示和上傳，同時發(fā)出告警，并將接地時的波形保存在裝置中被查；(3)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，記錄主變壓器受短路沖擊情況；(4)當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生諧波時，即進行諧波分析(5)每天24點進行一次電壓合格率的統(tǒng)計計算；(6)每天24點對當(dāng)天上訴情況進行匯總，形成這一天的運行報告，保存在當(dāng)?shù)睾蜕蟼鳌?br>
2、實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的方法的裝置包括 采樣保持板，用于對各電氣器進行采樣；A/D轉(zhuǎn)換模塊，用于將模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量數(shù)據(jù)，送入數(shù)字 總線；CPU主機，是整個裝置的核心，管理整個裝置，對數(shù)據(jù)進行處理 和存儲，完成接地故障選線、變壓器受短路沖擊情況的統(tǒng)計、諧波分 析、電壓合格率的統(tǒng)計計算；輸出板，用于接收CPU主機的指令，完成顯示、報警、打印、數(shù) 據(jù)上傳；GPS對時板，用于保證整個裝置計時一致，數(shù)據(jù)采樣時刻一致和 準(zhǔn)確。
全文摘要
一種中壓供電系統(tǒng)綜合自動監(jiān)測方法，解決了中性點不接地系統(tǒng)或小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，在短時間內(nèi)準(zhǔn)確選擇故障線路的問題，提出了在選線過程中必須使用同一時刻的基準(zhǔn)量時刻值和零序電流量時刻值進行比較的觀點和方法，是24小時采樣錄波，連續(xù)記錄各電氣量的情況，發(fā)生異常情況立即進行數(shù)據(jù)分析處理、發(fā)出報警、顯示和保存結(jié)果，通過遠傳系統(tǒng)將結(jié)果上傳。該方法計算簡單，準(zhǔn)確性高。由于裝置已將變電所的所有電氣量采集進來，所以完全可做到對主變壓器受短路沖擊情況的統(tǒng)計以及電壓、電流的諧波成分的分析和電壓合格率的統(tǒng)計計算。
文檔編號H02J13/00GK101286635SQ20071005550
公開日2008年10月15日 申請日期2007年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月11日
發(fā)明者黃沛昕 申請人:黃沛昕