CN204287384U - 一种微机型小电流接地选线控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微机型小电流接地选线控制装置，包括用于采集配电网系统中故障时刻零序电压以及各线路零序电流高频信号的采样模块；采样模块采集到的暂态零序电流以及电压的高频信号数据通过CPU模块进行分析比较，选出电流相位方向相反且幅值最大的线路即为故障线路，故障线路选线结果通过出口插板输出至位于各个线路上的告警接点；所述的模块及出口插板连接电源，用户根据输出的选线结果对故障进行切除。本实用选线准确率高，能够实时监测配电网中单相接地故障时的故障电流变化，快速地检测到配电网系统中发生单相接地故障的线路，保障设备的运行安全、可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力系统35kV以下的低压配电网系统，具体涉及一种微机型小电流接地选线控制装置。
背景技术
在35kV以下的配电系统中，中性点一般不接地或经过消弧线圈接地，当此类配电系统发生单相接地故障时，因中性点不接地或经过消弧线圈接地，导致故障接地点与中性点之间不形成电流回路，不产生短路电流，而只是在线路与地之间产生电容电流，也称为零序电流，此电容电流很小，因此，此类配电系统称为小电流系统。小电流选线装置在10kV配电线路中，被广泛采用，根据统计，小电流接地系统发生最多的是单相接地故障，所以是否能够快速解决单相接地故障的选线问题将影响到小电流系统的可靠稳定运行。通过小电流系统发生单相接地故障时产生的零序电流，可以精确定位具体的故障线路。
目前电网小电流选线装置由于原理上具有的技术难点，存在选线准确率低的现状，无法解决实现远方互联与互通，远方操作隔离故障以及远方维护的难题。缩短故障隔离的时间，提高选线准确率和动作成功率，快速发现并隔离故障线路，有效保障设备运行的安全性和可靠性，并能实现远方传输及远方操作，对将来实现配网自动化具有重要意义，也对提高系统的供电质量和供电可靠性有重大的意义。
如果能够实现接地告警，选线目标的远方传输，远方操作隔离故障以及告警信号复归等功能，将能够减少人员到站检查以及倒闸操作维护的工作量，减少车辆的出车率，极大的降低运行维护的成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种能够快速准确地检测出配电网系统中发生单相接地的故障线路，能够同时实现接地告警，选线目标的远方传输，远方操作隔离故障及告警信号复归功能，使得运行维护成本有效降低的微机型小电流接地选线控制装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：包括用于采集配电网系统中故障时刻零序电压以及各线路零序电流高频信号的采样模块；采样模块采集到的暂态零序电流以及电压的高频信号数据通过CPU模块进行分析比较，选出电流相位方向相反且幅值最大的线路即为故障线路，故障线路选线结果通过出口插板输出至位于各个线路上的告警接点；所述的模块及出口插板连接电源，用户根据输出的选线结果对故障进行切除。
所述的电源采用电压为220V的交直流两用电源。
所述的电源上设置有失电告警出口。
所述的CPU模块通过通讯串口或以太网口与远方后台系统连接，实现远方通讯。
所述的CPU模块在通讯正常时能够接收上级后台系统下发的操作指令实现远方操作遥控切除故障及信号复归。
与现有技术相比，本实用新型首先通过采样模块捕捉故障时刻的线路暂态零序电流和零序电压，由于采用了暂态法，利用故障时刻的高频电流电压信号，因此能够快速准确地选出故障线路；然后通过CPU模块比较全部线路零序电流的相位方向和幅值，由于单相接地故障时，故障线路的零序电流的相位方向与正常线路的相位方向相反，同时故障线路的零序电流幅值最大，因此快速选出电流相位方向相反且幅值最大的线路，即为故障线路；最后通过出口插板将选线结果输出，用户根据告警随即对故障进行切除。本实用选线准确率高，能够实时监测配电网中单相接地故障时的故障电流变化，快速地检测到配电网系统中发生单相接地故障的线路，保障设备的运行安全、可靠。本实用新型具有“灵敏性、选择性、速动性、可靠性”的“四性”特点，工作中反应快速，只选故障线路，并能够按设定时间动作切除故障，不误动不拒动，对提高供电质量和可靠性具有重要的意义。
进一步的，本实用新型电源上设置有失电告警出口，能够实时监视电源的工作状态，对供电发生的故障能够及时发现排除。
进一步的，本实用新型CPU模块通过通讯串口或以太网口与远方后台系统连接，通过实现远方通讯，能够快速发现故障线路，省去了人员到站检查的工作，减少了车辆的出车率，降低了运行维护成本。
进一步的，本实用新型CPU模块在通讯正常时能够接收上级后台系统下发的操作指令实现远方操作遥控切除故障及信号复归，通过远程控制，减少了人员到站检查以及倒闸操作维护的工作量，减少了车辆的出车率，降低了运行维护成本，在确保系统安全稳定运行的同时，能够有效防止进一步的相间短路故障甚至人身伤害事故的发生。
附图说明
图1本实用新型的整体模块框图；
图2本实用新型的装置操作显示面板示意图；
图3本实用新型的装置背板示意图；
附图中：1-采样模块；2-CPU模块；3-出口插板；4-告警接点；5-电源；6-外壳；7-操作显示面板；8-背板；9-电源开关。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
参见图1，本实用新型结构上包括用于采集配电网系统中故障时刻零序电压以及各线路零序电流高频信号的采样模块1，采样模块1采用高速采样AC板对零序电流进行高速采集；采样模块1采集到的所有暂态零序电流以及电压的高频信号数据通过CPU模块2进行分析比较，选出电流相位方向相反且幅值最大的线路即为故障线路；采样模块1与CPU模块2连接电源5，电源5采用电压为220V的交直流两用电源，同时电源5提供装置失电告警出口；故障线路选线结果通过出口插板3输出至位于各个线路上的告警接点4，出口插板3为DO板，CPU模块2通过通讯串口或以太网口与远方后台系统连接，实现远方通讯，用户根据输出的选线结果对故障进行切除，CPU模块2在通讯正常时能够接收上级后台系统下发的操作指令实现远方操作遥控切除故障及信号复归。
参见图2，本实用新型位于外壳6正面的操作显示面板7上包括运行、接地告警、保护动作、装置告警以及备用指示信号灯，用于对监测信号进行观测的显示装置，以及用于实现选择调整对应的按键。
参见图3，本实用新型的装置背板8包括电源开关9，220V与多个24V的电源插口，电源失电告警出口以及用于显示通断的指示灯，装置背板8上并排设置有多个DO板及AC板，同时CPU模块连接板上还包括与远方后台系统连接的串口及以太网口，运行及告警提示灯，24V的电源插口，多个SW插口及PPS插口。
本实用新型的选线过程为：
1)通过采样模块1(AC板)，采集配电网系统中故障时刻的零序电压和各线路的零序电流的高频信号；
2)根据1)传送过来的数据，CPU模块2开始进行分析处理，对采样模块1(AC板)传送过来的暂态零序电流和电压的高频数据进行分析，比较全部线路的暂态零序电流的相位方向和幅值，找出方向相反且幅值最大的线路即为故障线路；
3)根据1)和2)，出口插板3(DO板)将选线结果输出，对应至每一条具体线路的告警接点4，用户根据输出结果采取相应的故障处理措施，切除故障。
本实用新型产品适用于35kV、10kV电压等级的中性点不接地或经过消弧线圈接地的配电网系统，能够满足架空出线、电缆出线或电缆架空混合出线的配电网系统的选线需求，使用方便，功能完善。
Claims (5)
1.一种微机型小电流接地选线控制装置，其特征在于：包括用于采集配电网系统中故障时刻零序电压以及各线路零序电流高频信号的采样模块(1)；采样模块(1)采集到的暂态零序电流以及电压的高频信号数据通过CPU模块(2)进行分析比较，选出电流相位方向相反且幅值最大的线路即为故障线路，故障线路选线结果通过出口插板(3)输出至位于各个线路上的告警接点(4)；所述的模块及出口插板(3)连接电源(5)，用户根据输出的选线结果对故障进行切除。
2.根据权利要求1所述的微机型小电流接地选线控制装置，其特征在于：所述的电源(5)采用电压为220V的交直流两用电源。
3.根据权利要求1或2所述的微机型小电流接地选线控制装置，其特征在于：所述的电源(5)上设置有失电告警出口。
4.根据权利要求1所述的微机型小电流接地选线控制装置，其特征在于：所述的CPU模块(2)通过通讯串口或以太网口与远方后台系统连接，实现远方通讯。
5.根据权利要求1或4所述的微机型小电流接地选线控制装置，其特征在于：所述的CPU模块(2)在通讯正常时能够接收上级后台系统下发的操作指令实现远方操作遥控切除故障及信号复归。
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