CN101764389B - 一种防过电压测控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种防过电压测控系统及方法，其主要由模拟输入电路、DSP处理器及其外围电路、开关量输入回路、开关量输出回路组成；一过电压防雷保护电路与开关量遥信输入回路并联，当高电压通过开关量遥信输入回路时，过电压防雷保护电路启动，断开开关量遥信输入回路的高电压输入；开关量遥控输出回路与二次控制回路之间安装有直流继电器，直流继电器在遥控或手动操作前将二次控制回路连通，在操作完毕后，将二次控制回路隔离。本发明能够有效防止一次交流电压反串二次设备，造成二次设备故障，使用效果良好，有效地提高了变电站监控系统可靠性。

Description

一种防过电压测控系统及方法

技术领域

本发明属于电力系统自动控制技术领域，尤其是涉及一种防过电压测控系统及方法。

背景技术

众所周知，所有的电气、电子设备都必须在额定供电电压条件下工作，超过设备承受能力的过电压对设备是非常有害的。产生过电压的原因有很多，除了人为的失误之外，通常有下列四种情况：1)自然界的雷电作用；2)电网上大型设备工作状态的切换；3)大型谐波设备造成谐波共振；4)强电磁辐射干扰。这些情况从电源防护的角度来看，分为两种类型：一种是具有周波性质的，电压变化率不太大的一般过电压，例如谐振；另一种是具有突发性的，瞬时功率极大的过电压，其典型例子就是雷电过电压，这种类型的过电压在国际标准中称为Surge(浪涌)过电压。针对不同类型的过电压需要使用多种不同的防护设备或器件来进行设备的过电压防护。

随着电力科技信息技术的进步，电网容量不断扩大，对电力系统自动化运行的安全性和可靠性要求越来越高，变电站自动化是最基本的自动化系统。对于上述电网上大型设备工作状态的切换造成的过电压的原因，是由于当电力线路发生故障时，一次电流巨大，需要瞬间需要释放巨大的电流，当一次设备绝缘或接地不良，一次侧交流电压反串二次设备，二次设备将产生很高电压，发生击穿时，将以电流的形式放电，威胁人身安全，损坏二次设备，造成严重的后果。

测控装置是变电站自动化系统间隔层的核心装置，是实现变电站综自自动化系统的安全可靠运行的基础，测控装置集交流采样、遥信、遥脉、遥控等多种功能于一体，主要用于发电厂/变电所间隔层和配电网开闭所/环网柜高压电器设备的控制、测量、信号、通信、故障记录等，它将各种功能模块组合成一个一体化装置。目前，变电站测控装置，均为集成电路模块，工作接地是模块工作的基准电位，因此，其工作电压低，对高电位的耐压绝缘水平较低，易产生一次交流电压反串二次设备，造成二次设备故障，给设备的安全运行埋下事故安全隐患，甚至严重危及到设备运行管理人员的人身安全。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种防过电压测控系统及方法，防止一次交流电压反串二次设备，造成二次设备故障。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种防过电压测控系统，其主要由模拟输入电路、DSP处理器及其外围电路、开关量遥信输入回路、开关量遥信输出回路组成；一过电压防雷保护电路与开关量遥信输入回路并联，当高电压通过开关量遥信输入回路时，过电压防雷保护电路启动，断开开关量遥信输入回路的高电压输入；开关量遥信输出回路与二次控制回路之间安装有直流继电器，直流继电器在遥控或手动操作前将二次控制回路连通，在操作完毕后，将二次控制回路隔离。

所述的防过电压测控系统，其过电压防雷保护电路包括避雷器、放电电阻、限流电阻、光电耦合器和继电器，避雷器一端与机构箱处一次设备辅助接点连接，另一端经放电电阻接地，并通过并联限流电阻和二极管与光电耦合器输入端连接，光电耦合器输出端与继电器连接后接测控系统正电源。

一种防过电压测控方法，其包括以下步骤：

(1)、当开关量遥信信号通过遥信输入回路进行采集处理时，经有源输入回路的遥信信号，通过机构箱处一次设备的辅助接点，若回路电压小于500V，则避雷器及过电压防雷保护电路不工作；若回路电压大于500V，避雷器工作，电压较大时通过放电电阻直接放电，另外使光电耦合器通过一定电流，使继电器启动，继电器常闭接点断开，断开遥信输入回路的高电压输入，保护了测控系统；

(2)、防过电压测控系统备用的控制输出端与直流继电器相连，当测控系统接收到遥控预制命令时，首先该控制输出端接点闭合，启动直流继电器，直流继电器触点动作，将二次控制回路接通；当遥控操作完成后，直流继电器返回，触点断开，隔离二次控制回路；

当需要手动操作时，测控系统的测控屏需要进行五防许可，插上五防钥匙后，将操作正电回路接通，才能进行手动操作；当插上五防钥匙后，五防的辅助接点闭合直接启动直流继电器将二次控制回路接通，即可进行手动操作；当手动操作完毕拔出五防钥匙后，五防的辅助接点返回，直流继电器复归将二次控制回路隔离。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

该防过电压测控系统，其结构简单，制作成本低，操作简便，在一次设备区的各个间隔的端子箱内安装隔离器，通过对开关量遥信输入回路、开关量遥信输出回路进行隔离，有效防止一次交流电压反串二次设备，造成二次设备故障，防止过电压损坏设备事故(含防止接地网事故)，使用效果良好，有效地提高了变电站监控系统可靠性，消除了事故隐患；防止电网设备发生绝缘损坏事故，加强了过电压保护和设备的管理工作。

附图说明

图1是本发明测控系统防过电压遥信输入回路的电路原理图；

图2是本发明测控系统防过电压控制回路操作的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明所述的防过电压测控系统，其主要由模拟输入电路、DSP处理器及其外围电路、开关量遥信输入回路、开关量遥信输出回路组成。

如图1中所示，本发明所述的防过电压测控系统，其开关量遥信输入回路与过电压防雷保护电路并联，过电压防雷保护电路包括避雷器BLQ、放电电阻R1、限流电阻R2、光电耦合器OC1和继电器K1，避雷器BLQ一端与机构箱处一次设备断路器(或刀闸)辅助接点XJ连接，另一端经放电电阻R1接地，并通过串联的二极管D1、D2和限流电阻R2并联与光电耦合器OC1输入端连接，光电耦合器OC1输出端与继电器K1连接后接测控系统正电源；当开关量遥信信号通过开关量遥信输入回路输入测控系统的DSP处理器中进行采集处理时，首先经有源输入回路的遥信信号，通过机构箱处断路器等一次设备的辅助接点XJ，若电压小于500V，则避雷器BLQ不工作，过电压防雷保护电路不工作；若电压大于500V，避雷器BLQ工作(开关量遥信输入回路存在一定的延时)，电压较大时通过放电电阻R1直接放电，并使光电耦合器OC1通过一定的电流，启动继电器K1，继电器常闭接点k1断开，断开开关量遥信输入回路的高电压输入，有效保护了测控系统。

如图2中所示，本发明所述的防过电压测控系统，其开关量遥信输出回路与二次控制回路通过直流继电器K2接点隔离，防过电压测控系统利用自身多余的控制输出接点YK6与直流继电器K2相连。当测控系统接收到遥控预制命令时，首先该控制输出YK6闭合，启动直流继电器K2，直流继电器触点k2动作，将二次跳合闸控制回路1，3，33接通，启动一次操作机构，执行断路器或隔离开关等设备的分、合操作；当遥控操作完成后，YK6接点断开，直流继电器K2返回，触点k2断开，隔离二次控制回路；

当手动操作时，测控系统的测控屏需要进行五防许可，插上五防钥匙后，将操作正电回路接通，才能进行手动操作；当插上五防钥匙后，五防的辅助接点JS闭合直接启动直流继电器K2将二次控制回路1，3，33接通，即可进行手动操作；当手动操作完毕拔出五防钥匙后，五防的辅助接点JS返回，直流继电器K2复归将二次控制回路隔离。

Claims (2)

1.一种防过电压测控系统，其主要由模拟输入电路、DSP处理器及其外围电路、开关量遥信输入回路、开关量遥信输出回路组成；其特征在于：一过电压防雷保护电路与开关量遥信输入回路并联，当高电压通过开关量遥信输入回路时，过电压防雷保护电路启动，断开开关量遥信输入回路的高电压输入；开关量遥信输出回路与二次控制回路之间安装有直流继电器，直流继电器在遥控或手动操作前将二次控制回路连通，在操作完毕后，将二次控制回路隔离；所述的过电压防雷保护电路包括避雷器(BLQ)、放电电阻(R1)、限流电阻(R2)、光电耦合器(OC1)和继电器(K1)，避雷器(BLQ)一端与机构箱处一次设备辅助接点(XJ)连接，另一端经放电电阻(R1)接地，并通过并联限流电阻(R2)和二极管与光电耦合器(OC1)输入端连接，光电耦合器输出端与继电器(K1)连接后接测控系统正电源。

2.一种防过电压测控方法，其特征在于：其包括以下步骤：

(1)、当开关量遥信信号通过遥信输入回路进行采集处理时，经遥信输入回路的遥信信号，通过机构箱处一次设备的辅助接点，若回路电压小于500V，则避雷器及过电压防雷保护电路不工作；若回路电压大于500V，避雷器工作，电压较大时通过放电电阻直接放电，另外使光电耦合器通过一定电流，使继电器启动，继电器常闭接点断开，断开遥信输入回路的高电压输入，保护了测控系统；

(2)、防过电压测控系统备用的控制输出端与直流继电器相连，当测控系统接收到遥控预制命令时，首先该控制输出端接点闭合，启动直流继电器，直流继电器触点动作，将二次控制回路接通；当遥控操作完成后，直流继电器返回，触点断开，隔离二次控制回路； 

当需要手动操作时，测控系统的测控屏需要进行五防许可，插上五防钥匙后，将操作正电回路接通，才能进行手动操作；当插上五防钥匙后，五防的辅助接点闭合直接启动直流继电器将二次控制回路接通，即可进行手动操作；当手动操作完毕拔出五防钥匙后，五防的辅助接点返回，直流继电器复归将二次控制回路隔离。 

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