CN204314423U - 双母线运行方式下的小电流接地故障选线装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电力系统的一种双母线运行方式下的小电流接地故障选线装置。包括主CPU模块及与该主CPU模块连接的采集双母线接线馈线处隔离开关节点信号的馈线隔离开关节点信号获取模块、采集馈线零序电流信号的零序电流信号采集模块和采集双母线电压的母线PT电压信号采集模块；所述主CPU模块包括馈线隔离开关节点信号逻辑判断模块、选线算法模块和数据存贮模块。本实用新型通过接入馈线隔离开关节点信息，实时对馈线归属母线段性质进行分类，从而达到自适应不同运行方式的效果，保证了故障选线的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于电力系统继电保护自动化领域，涉及双母线主接线形式的变电站或者发电厂的6~66kV出线侧单相接地故障选线装置，以自适应馈线的运行方式，提高变电站或者发电厂运行的智能化水平，特别是一种双母线运行方式下的小电流接地故障选线装置。
背景技术
我国6~66kV配电网中性点多采用中性点不直接接地方式，在这种系统中，发生单相接地故障时，接地短路电流很小，故称为小电流接地系统。小电流接地系统的优点在于，发生单相接地时可继续运行1-2小时，多数情况下故障能够自动消失并恢复绝缘，极大地提高了供电可靠性。
目前的小电流接地选线设备多数应用于以单母线分段主接线形式为主的变电站内。这种主接线形式的变电站的出线性质归属单一，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。当发生故障时，选线设备可以将故障母线段的故障线路选出，而非故障母线段则显示正常。这样既保证了快速选线隔离故障线路，又能保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。而对于双母线主接线形式的变电站或者发电厂来说，虽然供电可靠调度灵活，但是对于馈线来讲归属性质不再单一，可以根据不同运行方式实时更换母线段。这样对于传统的小电流接地选线设备来讲，发生故障时可能存在故障线路归属非故障母线段，而故障母线段却无法正常选出故障线路的情况。如果根据馈线的运行方式实时对小电流接地选线设备的配置进行频繁调整，则费时费力，不符合电力系统变电站发电厂设备智能化、集成化的发展方向。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种双母线运行方式下的小电流接地故障选线装置。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种双母线运行方式下的小电流接地故障选线装置，包括主CPU模块及与该主CPU模块连接的采集双母线接线馈线处隔离开关节点信号的馈线隔离开关节点信号获取模块、采集馈线零序电流信号的零序电流信号采集模块和采集双母线电压的母线PT电压信号采集模块。
在本实用新型实施例中，所述馈线隔离开关节点信号获取模块包括第一至第三压敏电阻、第一至第五电阻、稳压二极管和光耦；所述第一和第三压敏电阻的一端及第一至第二电阻的一端作为所述馈线隔离开关节点信号获取模块的第一输入端，所述第二压敏电阻的一端、第三压敏电阻的另一端及第二电阻的另一端作为所述馈线隔离开关节点信号获取模块的第二输入端，所述第一压敏电阻的另一端与所述第二压敏电阻的另一端相连接至NGND端，所述第一电阻的另一端与第三电阻的一端、稳压二极管的负极端及光耦的第一输入端连接，所述第三电阻的另一端、稳压二极管的正极端及光耦的第二输入端相连接至所述馈线隔离开关节点信号获取模块的第二输入端，所述光耦的第一输出端经第四电阻连接至VCC电源端，所述光耦的第二输出端经第五电阻连接至地端，且所述光耦的第二输出端与所述第五电阻的连接点作为所述馈线隔离开关节点信号获取模块的输出端。
在本实用新型实施例中，所述零序电流信号采集模块包括电流互感器、第一至第二稳压二极管、第一至第四电阻、第一至第二电容和运算放大器；所述电流互感器的的第一和第二输入端分别作为所述零序电流信号采集模块的第一和第二输入端，所述电流互感器的第一和第二输出端连接至反向串联连接的第一和第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的正极端还连接至地端；所述第一至第四电阻、第一至第二电容和运算放大器组成运算放大电路，所述电流互感器的第一输出端连接至所述运算放大电路的输入端，所述运算放大电路的输出端作为所述零序电流信号采集模块的输出端。
在本实用新型实施例中，所述母线PT电压信号采集模块包括第一至第二电感、第一至第二瞬态抑制二极管、电压互感器、第一至第四电阻、第一至第二电容和运算放大器；所述第一电感的一端、第一瞬态抑制二极管的一端相连接作为所述母线PT电压信号采集模块的第一输入端，所述第二电感的一端、第二瞬态抑制二极管的一端相连接作为所述母线PT电压信号采集模块的第二输入端，所述第一和第二瞬态抑制二极管的另一端均连接至NGND端，所述第一及第二电感的另一端分别连接至所述电压互感器的第一及第二输入端，所述电压互感器的第二输出端连接至地端；所述第一至第四电阻、第一至第二电容和运算放大器组成运算放大电路，所述电压互感器的第一输出端连接至所述运算放大电路的输入端，所述运算放大电路的输出端作为所述母线PT电压信号采集模块的输出端。
在本实用新型实施例中，所述主CPU模块包括馈线隔离开关节点信号逻辑判断模块、选线算法模块和数据存贮模块。
相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
1、可以接入馈线隔离开关节点信息，实时监控馈线的运行方式的变化；
2、自适应馈线的不同运行方式，保证选线可靠性；
3、永久记录馈线运行方式信息、故障数据、选线结果。
附图说明
图1是本实用新型双母线运行方式下的小电流接地故障选线装置系统图。
图2是本实用新型馈线隔离开关节点信号获取模块电路原理图。
图3是本实用新型零序电流信号采集模块电路原理图。
图4是本实用新型母线PT电压信号采集模块电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。
如图1所示，本实用新型的一种双母线运行方式下的小电流接地故障选线装置，包括主CPU模块及与该主CPU模块连接的采集双母线接线馈线处隔离开关节点信号的馈线隔离开关节点信号获取模块、采集馈线零序电流信号的零序电流信号采集模块和采集双母线电压的母线PT电压信号采集模块。所述主CPU模块包括馈线隔离开关节点信号逻辑判断模块、选线算法模块和数据存贮模块。
如图2所示，馈线隔离开关节点信号获取模块包括压敏电阻3VR1、3VR2和3VR3；电阻3R1、3R2、3R3、3R4和3R5；稳压二极管3D1和高速光耦3E1A组成；3VR1和3VR3的一端及3R1、3R2的一端作为馈线隔离开关节点信号获取模块的第一输入端，3VR2的一端、3VR3的另一端及3R的另一端作为馈线隔离开关节点信号获取模块的第二输入端，3VR1的另一端与3VR2的另一端相连接至NGND端，3R1的另一端与3R3的一端、3D的负极端及3E1A的第一输入端连接，3R3的另一端、3D1的正极端及3E1A的第二输入端相连接至馈线隔离开关节点信号获取模块的第二输入端，3E1A的第一输出端经3R4连接至VCC电源端，3E1A的第二输出端经3R5连接至地端，且3E1A的第二输出端与3R5的连接点作为馈线隔离开关节点信号获取模块的输出端。
如图3所示，零序电流信号采集模块包括电流互感器CT1；稳压二极管Z1、Z2；、电阻R1、R2、R3、R4；电容C1、C2；运算放大器I1A组成；CT1的的第一和第二输入端分别作为零序电流信号采集模块的第一和第二输入端，CT1的第一和第二输出端连接至反向串联连接的Z1和Z2，Z2的正极端还连接至地端；所述R1、R2、R3、R4、C1、C2、I1A组成运算放大电路，CT1的第一输出端连接至所述运算放大电路的输入端，运算放大电路的输出端作为零序电流信号采集模块的输出端。
如图4所示，母线PT电压信号采集模块包括电感L1、L2；瞬态抑制二极管TVS1、TVS2；电压互感器PT1；电阻R1、R2、R3、R4；电容C1、C2；运算放大器U1A组成；L1的一端、TVS1的一端相连接作为母线PT电压信号采集模块的第一输入端，L2的一端、TVS2的一端相连接作为母线PT电压信号采集模块的第二输入端，TVS1、TVS2的另一端均连接至NGND端，L1、L2的另一端分别连接至电压互感器的第一及第二输入端，PT1的第二输出端连接至地端；R1、R2、R3、R4、C1、C2、U1A组成运算放大电路，所述PT1的第一输出端连接至运算放大电路的输入端，运算放大电路的输出端作为母线PT电压信号采集模块的输出端。
上述实施例仅仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同变化、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种双母线运行方式下的小电流接地故障选线装置，其特征在于：包括主CPU模块及与该主CPU模块连接的采集双母线接线馈线处隔离开关节点信号的馈线隔离开关节点信号获取模块、采集馈线零序电流信号的零序电流信号采集模块和采集双母线电压的母线PT电压信号采集模块。
2.根据权利要求1所述的双母线运行方式下的小电流接地故障选线装置，其特征在于：所述馈线隔离开关节点信号获取模块包括第一至第三压敏电阻、第一至第五电阻、稳压二极管和光耦；所述第一和第三压敏电阻的一端及第一至第二电阻的一端作为所述馈线隔离开关节点信号获取模块的第一输入端，所述第二压敏电阻的一端、第三压敏电阻的另一端及第二电阻的另一端作为所述馈线隔离开关节点信号获取模块的第二输入端，所述第一压敏电阻的另一端与所述第二压敏电阻的另一端相连接至NGND端，所述第一电阻的另一端与第三电阻的一端、稳压二极管的负极端及光耦的第一输入端连接，所述第三电阻的另一端、稳压二极管的正极端及光耦的第二输入端相连接至所述馈线隔离开关节点信号获取模块的第二输入端，所述光耦的第一输出端经第四电阻连接至VCC电源端，所述光耦的第二输出端经第五电阻连接至地端，且所述光耦的第二输出端与所述第五电阻的连接点作为所述馈线隔离开关节点信号获取模块的输出端。
3.根据权利要求1所述的双母线运行方式下的小电流接地故障选线装置，其特征在于：所述零序电流信号采集模块包括电流互感器、第一至第二稳压二极管、第一至第四电阻、第一至第二电容和运算放大器；所述电流互感器的的第一和第二输入端分别作为所述零序电流信号采集模块的第一和第二输入端，所述电流互感器的第一和第二输出端连接至反向串联连接的第一和第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的正极端还连接至地端；所述第一至第四电阻、第一至第二电容和运算放大器组成运算放大电路，所述电流互感器的第一输出端连接至所述运算放大电路的输入端，所述运算放大电路的输出端作为所述零序电流信号采集模块的输出端。
4.根据权利要求1所述的双母线运行方式下的小电流接地故障选线装置，其特征在于：所述母线PT电压信号采集模块包括第一至第二电感、第一至第二瞬态抑制二极管、电压互感器、第一至第四电阻、第一至第二电容和运算放大器；所述第一电感的一端、第一瞬态抑制二极管的一端相连接作为所述母线PT电压信号采集模块的第一输入端，所述第二电感的一端、第二瞬态抑制二极管的一端相连接作为所述母线PT电压信号采集模块的第二输入端，所述第一和第二瞬态抑制二极管的另一端均连接至NGND端，所述第一及第二电感的另一端分别连接至所述电压互感器的第一及第二输入端，所述电压互感器的第二输出端连接至地端；所述第一至第四电阻、第一至第二电容和运算放大器组成运算放大电路，所述电压互感器的第一输出端连接至所述运算放大电路的输入端，所述运算放大电路的输出端作为所述母线PT电压信号采集模块的输出端。
5.根据权利要求1所述的双母线运行方式下的小电流接地故障选线装置，其特征在于：所述主CPU模块包括馈线隔离开关节点信号逻辑判断模块、选线算法模块和数据存贮模块。
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| CN104535894B (zh) * | 2015-01-08 | 2017-07-07 | 国家电网公司 | 双母线运行方式下的小电流接地故障选线方法及装置 |
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