CN202034768U

CN202034768U - 一种适用于低压配电网络的微机继电保护装置及其系统

Info

Publication number: CN202034768U
Application number: CN2011200241921U
Authority: CN
Inventors: 袁进波
Original assignee: GUANGZHOU YOUFA ELECTRIC CO Ltd
Current assignee: GUANGZHOU YOUFA ELECTRIC CO Ltd
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2021-01-24

Abstract

本实用新型涉及用于配电网络中主线故障的检测、隔离和重构的装置，具体公开了一种适用于低压配电网络的微机继电保护装置，包括均采用工业级芯片的主处理器、MMI插件、CPU插件、出口插件、交流插件和母板插件，其中，所述的MMI插件、CPU插件、出口插件和交流插件分别通过母板插件相互连接；所述的适用于低压配电网络的微机继电保护装置设有故障检测和隔离模块。本实用新型还公开了一种适用于低压配电网络的微机继电保护系统。本实用新型在配网馈线自动化领域应用可以提高配网的供电可靠性，及时恢复无故障支线供电；且能及时检测出主线故障位置，为检修提供参考依据。

Description

一种适用于低压配电网络的微机继电保护装置及其系统

技术领域

本实用新型涉及用于配电网络中主线故障的检测、隔离和重构的装置，本实用新型还涉及用于配电网络中主线故障的检测、隔离和重构的系统。

背景技术

目前，配电网络馈线自动化的主要任务是故障的快速检测和定位，故障隔离，以及网络重构。目前已有的方案大体上可分为集中式和分布式两种，但是，上述这两种方案尚存在以下缺点：

集中式方案的网络拓扑如图1所示，出于投资的考虑，原先配变一般采用负荷开关，分段开关一般采用带智能的负荷开关，不具备分断短路电流的能力，因此不配置保护功能。在具备馈线自动化功能时，分段开关配置FTU、配变配置TTU，开闭所配置DTU，完成遥测、遥信和遥控功能，另外在故障时，将各监测点的电流大小、方向等信息提供给配电子站，由子站判别后操作相应的开关，隔离故障点，并合上联络开关，完成网络重构。这种方案中，对通信信道的要求较高，任何一个监测点的信息不全，都会直接影响功能的实现。这种技术方案，不但一次设备无法开断故障电流，没有配置保护，无法就地隔离故障点；而且，过分依赖通信，存在太大风险。

分散式方案是指在分支间装设差动保护，理论上，这种技术方案可以瞬时切除故障分段两侧的断路器，不需要切除变电站出线断路器，实现故障快速隔离，对非故障区段没有影响等优点。但这种方案存在投资较大，网络构架复杂时保护适应性差，对通信网络实时性要求太高等缺陷，短时间内实现比较困难。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种适用于低压配电网络可以快速实现故障检测和故障隔离的微机继电保护装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样：

一种适用于低压配电网络的微机继电保护装置，包括均采用工业级芯片的主处理器、MMI插件(人机交互插件)、CPU插件、出口插件、交流插件和母板插件，其中，所述的MMI插件、CPU插件、出口插件、交流插件分别通过母板插件相互连接；所述的适用于低压配电网络的微机继电保护装置设有故障检测和隔离模块。

本实用新型的所述的适用于低压配电网络的微机继电保护装置(下称其为IED设备)均采用工业级芯片，适应了宽裕的温度要求，在主处理器的选用上充分考虑经济特性和抗干扰能力，选用的处理器片内资源丰富，总线不出芯片，大大提高了装置的能力。同时，各插件通过母板插件连接，强弱电信号隔离，这也充分提高了设备的抗干扰能力。本实用新型在分段和联络上装设的传统FTU(馈线终端设备)基础上，增加了故障检测和隔离模块，只需要每个分段IED与相邻的分段IED建立通信联系即可，这可以通过铺设的光纤网络构成环形的光纤以太网实现。

一种用于上述的微机继电保护装置的系统，包括交流信号转换模块、交流信号采集模块、交流信号计算模块、常规保护模块、通讯模块、以及故障检测和隔离模块，二次CT、VT交流信号经过交流信号转换模块进行转换和滤波，之后输出至CPU插件由AD(模拟转数字)进行交流信号采集，再由CPU进行交流信号计算，计算结果一路提供给常规保护模块进行保护判别，另一路交给故障检测和隔离模块进行判别，当电流超过故障电流门槛时，认为“有”故障；当电流小于负荷电流时，认为“无”故障；同时，通过通讯模块接收相邻两侧分段系统的信息，当三侧电流均为“有”或均为“无”时，可判断故障不在本分段相关区段；反之，则判断故障在本区段，经延时可跳开分段断路器。

本实用新型所述的适用于低压配电网络的微机继电保护系统，除了整合了常规的低压继电保护配置外，还特设了故障检测和隔离模块，该模块具有如下的优势：

1、仅需要和相邻模块进行数据交换，大大减少了对通信网络的依赖性，同样也提高了通信的可靠性和实时性；

2、该判别模块对精度要求不高，只需要简单的判断电流的“有”、“无”即可，简单可靠；

3、仅需要和相邻模块进行数据交换，大大减少了对通信网络的依赖性，同样也提高了通信的可靠性和实时性；

4、该判别模块可对故障快速切除，此时就相当于一个简化版的差动保护，在变电站出线保护动作后，根据故障检测模块的判别结果在变电站出线重合闸之前切除故障分段两侧的分段断路器。

本实用新型在配网馈线自动化领域应用可以提高配网的供电可靠性，及时恢复无故障支线供电；且能及时检测出主线故障位置，为检修提供参考依据。

附图说明

图1为背景技术中集中式方案的网络拓扑图。

图2为本实用新型的网络拓扑图。

图3为本实用新型的结构示意图。

图4为微机继电保护系统的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图2和3所示，本实用新型一种适用于低压配电网络的微机继电保护装置，包括均采用工业级芯片的主处理器、MMII插件1、CPU插件4、出口插件5、交流插件3和母板插件2，其中，所述的MMI插件1、CPU插件4、出口插件5、交流插件3和母板插件2通过母板插件2连接；所述的适用于低压配电网络的微机继电保护装置设有故障检测和隔离功能模块11。

本实用新型的所述的适用于低压配电网络的微机继电保护装置均采用工业级芯片，适应了宽裕的温度要求，在主处理器的选用上充分考虑经济特性和抗干扰能力，选用的处理器片内资源丰富，总线不出芯片，大大提高了装置的能力。同时，各插件通过母板插件连接，强弱电信号隔离，这也充分提高了设备的抗干扰能力。本实用新型在分段和联络上装设的传统FTU基础上，增加了故障检测功能和故障隔离功能模块(下称其为IED设备)，只需要每个分段IED与相邻的分段IED建立通信联系即可，这可以通过铺设的光纤网络构成环形的光纤以太网实现。

为不失一般性，我们还以配网常见的直线网(手拉手)拓扑结构进行分析。网络拓扑如图2所示，在主线故障情况下，IED2和IED3通过故障检测和隔离模块11及时判别出故障位置，在IED-S的保护单元重合前将DL1及DL2断开，IED-S则可以一次重合成功。

一种用于上述的微机继电保护装置的系统，包括交流信号转换模块、交流信号采集模块、交流信号计算模块、常规保护模块、通讯模块13、以及故障检测和隔离模块，如图4所示，二次CT、VT交流信号6输入至IED设备经过交流信号转换7模块进行转换和滤波，之后输出至CPU插件由AD进行交流信号采集8，再由CPU进行交流信号计算9，计算结果一路提供给常规保护模块10进行保护判别，另一路交给故障检测和隔离模块11进行判别，当电流超过故障电流门槛时，认为“有”故障；当电流小于负荷电流时，认为“无”故障；同时，通过通讯模块13接收相邻两侧分段系统的信息，当三侧电流均为“有”或均为“无”时，可判断故障不在本分段相关区段；反之，则判断故障在本区段，经延时可跳开分段断路器12。

上述实施例仅为本实用新型若干实施方式中的一种，并非对本实用新型构思的限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中的工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种适用于低压配电网络的微机继电保护装置，包括主处理器，其特征在于，还包括均采用工业级芯片的MMI插件、CPU插件、出口插件、交流插件和母板插件，其中，所述的MMI插件、CPU插件、出口插件、交流插件分别通过母板插件相互连接；所述的适用于低压配电网络的微机继电保护装置设有故障检测和隔离模块。

2.一种用于权利要求1所述的适用于低压配电网络的微机继电保护装置的系统，包括交流信号转换模块、交流信号采集模块、交流信号计算模块、常规保护模块、通讯模块，其特征在于，还包括故障检测和隔离模块。