帶零序方向判斷的中壓開關保護控制器的製作方法

2023-04-28 15:11:06 1

專利名稱：帶零序方向判斷的中壓開關保護控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力系統開關保護控制器，具體為一種帶零序方向判斷的中壓開關保護控制器。
背景技術：
在我國6 66 kV電力系統中普遍採用中性點不接地或經消弧線圈接地的小電流接地方式，當系統發生單相接地故障時，由於不能構成短路迴路，接地故障電流往往很小， 但系統線電壓的對稱性並不遭到破壞，系統還可繼續運行一段時間，規程規定一般為不超過池。近年來隨著電力傳輸容量增大、距離延長、電壓等級逐漸升高，電力系統的延伸範圍不斷擴大，且電纜線路的使用量逐步增加，在這種情況下發生單相接地故障時，接地電流越來越大，造成接地電容電流在故障點形成的電弧不能自行熄滅，同時間歇電弧產生的過電壓往往又使事故擴大，逐步發展成為短路事故，顯著降低了電力系統的運行可靠性。為防止系統事故擴大，在接地運行的這段時間裡必須設法排除故障或者將故障隔離，這就提出了變電站內單相接地故障選線的課題。同時在配網自動化開展過程中，由於沒有有效的接地檢測和保護措施，在很大成功難度上制約了配網自動化系統的實施效果和發展。小電流系統發生單相接地以後，由於故障特徵不明顯，使得迅速、準確地指示接地迴路有一定的難度，小電流系統單相接地選線一直是繼電保護領域未徹底解決的一個難題。其難點主要表現在變電站內接地故障正確可靠的選線，以及配電線路上接地故障的查找及通過分段開關對故障段選擇性的隔離。目前的難題主要有①缺少準確獲取接地故障特徵量(V O、I O、相位角、五次諧波等)的裝置；②幹擾信號對故障特徵量的影響(由於特徵量信號小，而所處的環境中電磁幹擾又很大)；③科學的判定原理和可靠的判斷設備(繼電保護裝置)。變電站用的小電流接地選線裝置自20世紀80年代以來，眾多大專院校、研究院、 生產廠家都致力於這一產品的開發與生產，提出了不少新思路與新方法，提出了多種選線原理，並研製基於這些選線原理的多種產品，已經歷了幾次技術更新換代，其選線的準確性也在不斷提高。但是目前儘管有設備廠家宣稱100 %選線正確率，但工程實際中均存在誤判率較高的問題，且硬體的可靠性較低，從現場運行反饋回來的信息來看，用戶對這種產品頗有微詞，許多用戶有一種不用麻煩，用了也麻煩的感覺，故現場好多情況都是選檢設備閒置退出而採用手動拉間試驗的原始方法查找接地，自動選線技術在90年代末期陷入低谷， 據稱很多地區選線裝置退出率達到90%以上。用戶基本上處於一種牴觸狀態，一方面為急需要解決選線問題著急，一方面為沒有可信賴的裝置而發愁。而配電線路上，能夠對單相接地故障進行分段保護的開關裝置幾乎處在空白階段 (不少廠家正在著手做這方面的工作，並已有產品通過試驗)，由於對接地故障準確判斷並實施繼電保護的設備的缺失，很長時間以來沒有得到很好的解決，在很大程度上也制約了配網自動化技術的使用和開展。雖然在線路上有些地方在使用接地故障指示器，以方便進行接地故障點的查找。但由於線路上可以獲得的信號源更有限，使得這種產品的誤判率更高，達不到縮短故障查找區段、快速找出故障的目的。 發明內容針對上述問題，本實用新型提供一種能夠可靠有效地檢測接地故障的帶零序方向判斷的中壓開關保護控制器。本實用新型為解決其技術問題所採用的技術方案是帶零序方向判斷的中壓開關保護控制器，包括控制器以及串接於線路中的開關， 開關的前端設置有零序電壓檢測單元，開關的後端設置有相電流互感器以及ZCT零序電流互感器，所述控制器包括主控晶片、電流採樣模塊、零序方向判斷模塊以及用於向控制器供電的電源模塊，相電流互感器的輸出端與電流採樣模塊連接，零序電壓檢測單元和ZCT零序電流互感器的輸出端與零序方向判斷模塊連接，電流採樣模塊與零序方向判斷模塊的輸出與主控晶片相連，主控晶片設置有用於控制開關通斷的輸出端。作為優選的實施方式，開關的前端設置有電壓互感器，電源模塊與電壓互感器的輸出端連接。作為優選的實施方式，所述控制器還包括GPRS模塊，主控晶片與GPRS模塊連接。本實用新型的有益效果是本實用新型利用零序電壓、零序電流及其相位關係進行判斷，既可在變電站使用，也可用於配電線路上，當接地故障發生時，控制器通過對零序電壓、零序電流及相位差的判斷，當電源側發生接地故障時，開關不動作，當負載側發生故障時，控制器啟動保護迴路，對開關進行分閘，因此本實用新型可以有效可靠的檢測接地故障，不僅可以安裝在T接用戶分界點處，同時也可以安裝在變電站內的使用或主幹線上。
以下結合附圖和具體實施方式
進行進一步的說明

圖1為本實用新型的組成示意圖。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型的帶零序方向判斷的中壓開關保護控制器，包括控制器1以及串接於線路中的開關2，開關2的前端設置有零序電壓檢測單元3，開關2的後端設置有相電流互感器4以及ZCT零序電流互感器5，所述控制器1包括主控晶片11、電流採樣模塊 12、零序方向判斷模塊13以及用於向控制器供電的電源模塊14，相電流互感器4的輸出端與電流採樣模塊12連接，零序電壓檢測單元3和ZCT零序電流互感器5的輸出端與零序方向判斷模塊13連接，電流採樣模塊12與零序方向判斷模塊13的輸出與主控晶片11相連， 主控晶片11設置有用於控制開關2通斷的輸出端。為了實現更加方便的供電，開關2的前端設置有電壓互感器6，電源模塊14與電壓互感器6的輸出端連接。另外，為了實現遠程監控功能，控制器1還包括GPRS模塊15，主控晶片11與GPRS模塊15連接，利用此GPRS模塊 15控制器1可以將檢測得到的信息或處理後的報警信息送到主控室進行進一步處理，也可以接收來自主控室的信號進行控制動作。當接地故障發生時，現行的變電站零序電壓檢測裝置，可以知道發生了接地故障， 但無法進行選線，通過逐條線路拉閘的方式尋找故障線路。本實用新型的開關保護控制器通過對零序電壓、零序電流及相位差的判斷，對故障線路作出判斷，如果為電源側故障開關不動作，如果為負荷側故障則啟動保護迴路，對故障線路的開關進行分閘，並發出報警信號，非故障線路保持正常運行，或者僅發出報警信號(不使開關跳閘)，主控室再根據實際情況對發生故障的饋線進行處理。 本實用新型的實施方式並不受上述實施例的限制，只要其以基本相同的手段達到本實用新型的技術效果，都應屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.帶零序方向判斷的中壓開關保護控制器，包括控制器(1)以及串接於線路中的開關 (2 )，其特徵在於開關(2 )的前端設置有零序電壓檢測單元(3 )，開關(2 )的後端設置有相電流互感器(4)以及ZCT零序電流互感器(5)，所述控制器(1)包括主控晶片(11)、電流採樣模塊(12)、零序方向判斷模塊(13)以及用於向控制器供電的電源模塊(14)，相電流互感器 (4)的輸出端與電流採樣模塊(12)連接，零序電壓檢測單元(3)和ZCT零序電流互感器(5) 的輸出端與零序方向判斷模塊(13)連接，電流採樣模塊(12)與零序方向判斷模塊(13)的輸出與主控晶片(11)相連，主控晶片(11)設置有用於控制開關(2)通斷的輸出端。
2.根據權利要求1所述的帶零序方向判斷的中壓開關保護控制器，其特徵在於開關 (2)的前端設置有電壓互感器(6)，電源模塊(14)與電壓互感器(6)的輸出端連接。
3.根據權利要求1所述的帶零序方向判斷的中壓開關保護控制器，其特徵在於所述控制器(1)還包括GPRS模塊(15 )，主控晶片(11)與GPRS模塊(15 )連接。
專利摘要本實用新型公開了帶零序方向判斷的中壓開關保護控制器，包括控制器以及串接於線路中的開關，開關的前端設置有零序電壓檢測單元，開關的後端設置有相電流互感器以及ZCT零序電流互感器，所述控制器包括主控晶片、電流採樣模塊、零序方向判斷模塊以及用於向控制器供電的電源模塊。本實用新型既可在變電站使用，也可用於配電線路上，當接地故障發生時，控制器通過對零序電壓、零序電流及相位差的判斷，當電源側發生接地故障時，開關不動作，當負載側發生故障時，控制器啟動保護迴路，對開關進行分閘，因此本實用新型可以有效可靠的檢測接地故障，不僅可以安裝在T接用戶分界點處，同時也可以安裝在變電站內的使用或主幹線上。
文檔編號H02H7/22GK202309048SQ201120430789
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月3日 優先權日2011年11月3日
發明者周明輝, 王少曉 申請人:珠海博威智能電網有限公司