一種繼電保護裝置的製作方法

2023-05-08 21:18:41 1

專利名稱：一種繼電保護裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於電力系統電力設備繼電保護的裝置。
背景技術：
隨著電子技術的快速發展，在電力系統中，通常會使用微機來實現電力設 備的繼電保護，例如，圖l所示的是現有技術的一般微機繼電保護裝置框圖，
包括第一本體l，、 n個分別與第一本體l'連接的內置互感器2'、 n個通過普通 導線分別與內置互感器2'連接的傳統互感器3，，其中傳統互感器3'包括電流互 感器和電壓互感器33'，電流互感器又包括用於電流保護迴路中的電流保護互 感器31，和用於電流測量迴路中的電流測量互感器32'， n為自然數。
上述的電流互感器在額定工作狀態時為幾安培，在故障狀態下可能會超過 一百安培，電壓互感器一般為上百伏。這些電流、電壓互感器所提供的功率遠 遠超過了目前微機繼電保護裝置中微處理器的需要，因此，目前內置互感器2' 基本上採用小型電流、電壓互感器作為電量採集元件，使用一般微機繼電保護 裝置具有以下特點-
1. 必須使用具有良好的線性度、較小的相差和抗飽和的電流、電壓互感器 作為內置互感器。目前的工藝水平已經可以做到20倍額定電流不飽和，相位 差可以控制到幾分。由於這些互感器的技術要求高，所以具有較高的價格，增 加了產品的成本。
2. 由於高精度和抗飽和對電流互感器來說是一對不可調和的矛盾，因此在 保護裝置中，測量迴路和保護迴路會分別採用兩種互感器，這又增加了生產成 本。
3. 傳統的電流互感器二次不能開路，電壓互感器二次不能短路。因此必須 確保接入保護裝置的電流迴路的可靠性，同時必須在調試、操作電流迴路時必 須保證其不發生開路現象。在電壓互感器迴路必須串入熔絲以保護電壓互感器。這些都將降低整個保護系統的可靠性，增加運行和維護的成本。
4.由於傳統互感器連接方法較多，必然導致接到裝置的電流電壓迴路接法 較多，容易造成失誤，給調試帶來困難。

發明內容
為了克服上述現有技術存在的不足，本發明旨在提供一種繼電保護裝置， 以實現降低成本，提高可靠性，適應新技術發展的目的。
本發明所述的一種繼電保護裝置，用於對電力設備進行繼電保護，包括第
一本體，其特徵在於它還包括與所述第一本體連接的第二本體以及n個分別
通過屏蔽線與所述第二本體的接口連接的電子互感器，其中
電子互感器，用於採集所述電力設備的電壓值或電流值；
第二本體包括n個浪湧保護單元以及n個分別與所述浪湧保護單元對應連
接的自適應單元，其中
浪湧保護單元，用於消除所述電子互感器輸出信號中的尖鋒脈衝； 自適應單元，用於對所述浪湧保護單元輸出信號的範圍進行相應配置； 其中，n為自然數。
在上述的繼電保護裝置中，所述的第一本體包括依次對應連接的n個抗幹 擾單元、n個濾波單元、n個AD轉換單元和中央處理單元，n為自然數，其中
抗千擾單元，與所述的自適應單元對應連接，用於消除所述自適應單元輸 出信號中的幹擾信號；
濾波單元，用於消除所述抗幹擾單元輸出信號中的高頻或低頻信號；
AD轉換單元，用於將所述濾波單元輸出的模擬信號轉換成數位訊號；
中央處理單元，用於接收從所述AD轉換單元輸出的數位訊號，計算實際 的數值，並根據預置條件進行判斷，實現繼電保護功能。
在上述的繼電保護裝置中，所述的中央控制單元包括-
計算模塊，用於接收從所述AD轉換單元輸出的數位訊號，並計算輸出實 際的電量值；
功能設置及整定模塊，用於通過人機接口接收外界輸入的信號，進行相關
功能的設置以及保護整定值；存儲模塊，與所述的功能設置及整定模塊連接，用於存儲從所述功能設置 及整定模塊輸出的整定值；
比較及邏輯判斷模塊，分別與所述的計算模塊、存儲模塊連接， 一方面用 於接收從所述計算模塊輸出的電量值，同時接收從所述存儲模塊輸出的整定 值，將所述的電量值和整定值進行比較判斷，並輸出處理信號和顯示信號；另 一方面用於接收外界輸入的開關量信號，進行邏輯判斷，並輸出相應的開關量 信號。
在上述的繼電保護裝置中，所述的中央控制單元還具有一通訊接口，用於 與上位機或其它設備的通訊。
由於採用了上述的技術解決方案，本發明採用的新型的電子互感器為低功 率互感器，該電子互感器輸出的這些模擬量可以用於保護，也可用於測量，能 直接用於計算，因此具有降低成本、設計簡單、安全可靠、運行和維護方便的 優點。


圖1是現有技術的一般微機繼電保護裝置的框圖2是本發明一種繼電保護裝置的框圖3是本發明一種繼電保護裝置中中央控制單元的框圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明進行詳細說明。
如圖1所示，本發明，即一種繼電保護裝置，用於對電力設備進行繼電保 護，包括第一本體1、與第一本體1連接的第二本體2以及n個通過屏蔽線4 分別與第二本體2的接口 (圖中未示)連接的電子互感器3，其中
電子互感器3，用於採集所述電力設備的電壓值或電流值，目前可採用上 海MWB互感器有限公司的產品，但不限於該產品；
第二本體2包括n個浪湧保護單元21以及n個分別與浪湧保護單元21對 應連接的自適應單元22，其中
浪湧保護單元21，用於消除電子互感器3輸出信號中的尖鋒脈衝，可採用 常規產品實現；自適應單元22，用於對浪湧保護單元21輸出信號的範圍進行相應配置， 可採用常規產品實現； 其中，n為自然數。
本發明中的第一本體1包括依次對應連接的n個抗幹擾單元11、 n個濾波 單元12、 n個AD轉換單元13和中央處理單元14， n為自然數，其中
抗幹擾單元ll，與自適應單元22對應連接，用於消除自適應單元22輸出 信號中的幹擾信號；
濾波單元12，用於消除抗幹擾單元11輸出信號中的高頻或低頻信號； AD轉換單元13，用於將濾波單元12輸出的模擬信號轉換成數位訊號； 中央處理單元14，用於接收從AD轉換單元13輸出的數位訊號，計算實 際的數值，並根據預置條件進行判斷，實現繼電保護功能。 如圖3所示，中央處理單元14包括
計算模塊141，用於接收從AD轉換單元13輸出的數位訊號，並計算輸出 實際的電量值，如負序電流電壓值、相角、功率、功率因數等；
功能設置及整定模塊142，用於通過人機接口 140接收外界輸入的信號， 通常該信號由用戶設定，如需要哪些類型的保護，並進行相關功能的設置以及 保護整定值；
存儲模塊143，與功能設置及整定模塊142連接，用於存儲從功能設置及 整定模塊142輸出的整定值；
比較及邏輯判斷模塊144，分別與計算模塊141、存儲模塊143連接，一 方面用於接收從計算模塊141輸出的電量值，同時接收從存儲模塊143輸出的 整定值，將該電量值和整定值進行比較判斷，並輸出處理信號，例如發出跳閘 或告警信號；以及輸出顯示信號，用於顯示相關信號或內容；另一方面用於接 收外界輸入的開關量信號，進行邏輯判斷，即判斷與本繼電保護裝置相關的電 力設備的狀態，並輸出相應的開關量信號。
中央控制單元14還具有一通訊接口 145，用於與上位機或其它設備的通訊， 例如將本繼電保護裝置的工作信息上傳至控制中心。
本發明中的電子互感器3包括電壓迴路中的電壓電子互感器31和電流回 路中的電流電子互感器32，其中，電壓電子互感器31的二次額定輸出僅為幾伏，電流電子互感器32的二次輸出僅為幾毫伏，並且線性區間也遠遠超過一 般電流電壓小型互感器。
綜上所述，本發明具有以下特點
1. 不必使用小型電流電壓互感器，明顯降低產品的成本。
2. 電子互感器線性區間也遠遠超過一般的小型互感器，完全可以滿足測
量和保護的需要。免去了保護裝置中兩種迴路的設計要求。
3. 電子互感器為低功率互感器，電壓互感器二次額定輸出僅為幾伏，電 流互感器二次輸出僅為幾毫伏，大大提高了二次迴路的安全性。方便運行和維 護。
4. 使用電子互感器提供的專用接口，傳輸信號使用屏蔽電纜。不存在接 線錯誤的問題。簡化系統接線，增加可靠性。
以上結合附圖實施例對本發明進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可 根據上述說明對本發明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節不應構成 對本發明的限定，本發明將以所附權利要求書界定的範圍作為本發明的保護範 圍。
權利要求
1.一種繼電保護裝置，用於對電力設備進行繼電保護，包括第一本體，其特徵在於它還包括與所述第一本體連接的第二本體以及n個分別通過屏蔽線與所述第二本體的接口連接的電子互感器，其中電子互感器，用於採集所述電力設備的電壓值或電流值；第二本體包括n個浪湧保護單元以及n個分別與所述浪湧保護單元對應連接的自適應單元，其中浪湧保護單元，用於消除所述電子互感器輸出信號中的尖鋒脈衝；自適應單元，用於對所述浪湧保護單元輸出信號的範圍進行相應配置；其中，n為自然數。
2. 根據權利要求l所述的繼電保護裝置，其特徵在於所述的第一本體包括依次對應連接的n個抗幹擾單元、n個濾波單元、n個AD轉換單元和中央處理單元，n為自然數，其中抗幹擾單元，與所述的自適應單元對應連接，用於消除所述自適應單元輸出信號中的幹擾信號；濾波單元，用於消除所述抗幹擾單元輸出信號中的高頻或低頻信號； AD轉換單元，用於將所述濾波單元輸出的模擬信號轉換成數位訊號； 中央處理單元，用於接收從所述AD轉換單元輸出的數位訊號，計算實際的數值，並根據預置條件進行判斷，實現繼電保護功能。
3. 根據權利要求2所述的繼電保護裝置，其特徵在於所述的中央控制單元 包括計算模塊，用於接收從所述AD轉換單元輸出的數位訊號，並計算輸出實際 的電量值；功能設置及整定模塊，用於通過人機接口接收外界輸入的信號，進行相關功 能的設置以及保護整定值；存儲模塊，與所述的功能設置及整定模塊連接，用於存儲從所述功能設置及 整定模塊輸出的整定值；比較及邏輯判斷模塊，分別與所述的計算模塊、存儲模塊連接， 一方面用於接收從所述計算模塊輸出的電量值，同時接收從所述存儲模塊輸出的整定值，將所 述的電量值和整定值進行比較判斷，並輸出處理信號和顯示信號；另一方面用於接 收外界輸入的開關量信號，進行邏輯判斷，並輸出相應的開關量信號。
4.根據權利要求2或3所述的繼電保護裝置，其特徵在於所述的中央控制 單元還具有一通訊接口，用於與上位機或其它設備的通訊。
全文摘要
本發明涉及一種繼電保護裝置，用於對電力設備進行繼電保護，包括第一本體，它還包括與所述第一本體連接的第二本體以及n個分別通過屏蔽線與所述第二本體的接口連接的電子互感器，其中電子互感器，用於採集所述電力設備的電壓值或電流值；第二本體包括n個浪湧保護單元以及n個分別與所述浪湧保護單元對應連接的自適應單元；其中，n為自然數。本發明具有降低成本、設計簡單、安全可靠、運行和維護方便的優點。
文檔編號H02H7/00GK101588057SQ200810037890
公開日2009年11月25日 申請日期2008年5月22日 優先權日2008年5月22日
發明者葉劍鋒, 春 周, 秦建偉 申請人:上海繼電器有限公司