CN204679582U - 一种小电流接地选线跳闸重合闸装置 - Google Patents
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Abstract
一种小电流接地选线跳闸重合闸装置，包含中央处理模块、信号调理模块、多路模拟开关、模数转换模块、电源模块、人机模块和开关量驱动模块。开关量驱动模块包含跳闸光电耦合器、合闸光电耦合器和互锁控制子模块。中央处理模块可通过开关驱动模块快速实现故障线路跳闸和非故障线路重合闸，同时动态监测跳闸/合闸控制输出状态。本装置具有抗干扰能力强、可靠性高、性能稳定、模块化集成度高等特点，同时安装调试简便，适合新建站应用，也适合老站改造，额外增加费用低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种小电流接地选线跳闸重合闸装置，特别是6kV～66kV电压等级电网中的小电流接地选线跳闸重合闸装置，属电力系统故障检测技术领域。
背景技术
小接地电流电网指中性点不接地或经消弧线圈接地的电力系统。这种接地方式的电网发生单相接地故障时不形成短路，故障电流很小，规程规定发生单相接地故障后可继续运行1～2小时。在我国，6kV～66kV电压等级的电网中，一般都采用小电流接地方式。中压配电网最常见的故障是单相接地故障。尽管单相接地故障不破坏系统的对称运行，但将导致非故障相电压升为线电压，长时间运行容易引起非故障相绝缘损坏，形成相间短路，弧光接地还可能引起电网更高的过电压。因此，发生单相接地故障时应尽快确定故障线路并排除故障。
传统的选线方法是手动逐条线路拉闸，当故障线路被拉闸时，故障信号消失。这种方法降低供电可靠性，对系统、设备和人身的安全性不利。除传统手动拉闸外，目前也开始大规模的采用自动跳闸装置进行故障跳闸。例如，中国专利公开号CN102608499A公开了一种差分滤波抑制不平衡电流的小电流选线装置，结合零序电流差分滤波算法，实现了中央处理器模块对故障线路跳闸的自动控制。目前公开的自动小电流选线装置虽然可以快速的确定故障线路并自动跳闸，但由于选线算法本身的局限性，判断正确率不高，一旦选线判断错误，不具备迅速将误跳闸线路进行合闸的功能。这直接导致非故障线路长时间处于跳闸状态，降低了线路运行的可靠性。
发明内容
本实用新型针对上述现有技术存在的问题作出改进，即本实用新型要解决的技术问题是提供一种小电流接地选线跳闸重合闸装置，该装置可与现有故障选线算法相结合，在故障发生条件下迅速将故障线路跳闸，一旦发现误判，还能快速的将非故障线路合闸，实现了故障线路快速切除，保证非故障线路可靠运行的发明目的。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
一种小电流接地选线跳闸重合闸装置，分别连接跳闸机构和合闸机构，小电流接地选线跳闸重合闸装置包括中央处理模块、信号调理模块、多路模拟开关、模数转换模块、电源模块、人机模块和开关量驱动模块，中央处理模块包括DSP、ARM和存储模块；信号调理模块的输出端与多路模拟开关的模拟信号输入端连接，多路模拟开关的模拟信号输出端与模数转换模块的模拟信号输入端连接，模数转换模块的数字信号输出端连接DSP，多路模拟开关的控制端与DSP连接，人机模块与ARM连接；开关量驱动模块的输入端连接DSP，开关量驱动模块输出端分别连接跳闸机构和合闸机构的回流电路，电源模块为所有模块供电。
作为本实用新型的进一步改进，开关量驱动模块包括跳闸光电耦合器、合闸光电耦合器和互锁控制子模块；跳闸光电耦合器与合闸光电耦合器的输入端分别连接DSP；互锁控制子模块的跳闸输入端和合闸输入端分别连接跳闸光电耦合器与合闸光电耦合器的输出端，互锁控制子模块的输出端分别连接跳闸机构和合闸机构的回流电路，互锁控制子模块对跳闸机构和合闸机构的回路电流实现互锁。
作为本实用新型的进一步改进，互锁控制子模块包含第一继电器和第二继电器，第一继电器长闭点控制第二继电器的线圈，第二继电器长闭点控制第一继电器的线圈。
作为本实用新型的进一步改进，开关量驱动模块还包括电流传感子模块，电流传感子模块传感检测跳闸机构和合闸机构的回流电路中的电流，电流传感子模块的输出端连接DSP。
作为本实用新型的进一步改进，电流传感子模块包含霍尔元件。
作为本实用新型的进一步改进，DSP型号为TMS320F28335。
作为本实用新型的进一步改进，ARM型号为LPC1788。
作为本实用新型的进一步改进，模数转换模块包含AD7656芯片。
本实用新型所述的小电流接地选线跳闸重合闸装置，具有如下有益效果：
结合选线算法，利用DSP处理器通过开关量驱动模块可快速实现故障线路跳闸和非故障线路重合闸。其中，开关驱动模块中跳闸光电耦合器、合闸光电耦合器分别对DSP的跳闸和合闸控制信号进行了光耦隔离，提升了装置的抗干扰性能；互锁控制子模块对跳闸机构和合闸机构的回流电路实现互锁，提高了装置运行的可靠性；电流传感子模块可实时将跳闸机构和合闸机构回流电路上的电流信息传送至DSP，加上经信号调理模块所采集的电网线路信息，可准确判断跳闸/合闸动作是否实施、是否隔离成功。此外，本装置采用高性能的微处理器和模数转换芯片，性能稳定可高，模块化设计集成度高。
附图说明
图1为小电流接地选线跳闸重合闸装置组成
图2为永久性接地故障跳、合闸动作时序图之一
图3为永久性接地故障跳、合闸动作时序图之二
图4为短时接地故障跳、合闸动作时序图
具体实施方式
以下参照附图，对本发明的实施方式和实施例进行详细说明。
图1小电流接地选线跳闸重合闸装置包含中央处理模块10、信号调理模块20、多路模拟开关30、模数转换模块40、电源模块50、人机模块60、开关量驱动模块70。
中央处理模块10由DSP芯片、ARM芯片、存储器及外围电路构成，其中DSP芯片主要完成所有的逻辑控制，模拟信号数据处理、故障启动和判别、选线算法运算等功能，ARM芯片主要完成键值的读取、液晶显示、人机界面、运算定值管理、数据存储转存、通讯等功能。DSP采用TMS320F28335型数字信号处理器，其是TI公司的一款TMS320C28X系列浮点DSP控制器，该器件的精度高、成本低、功耗小、性能高、外设集成度高、数据以及程序存储量大。ARM微处理器采用LPC1788。LPC1788是基于ARM Cortex-M3的微控制器，用于处理要求高集成度和低功耗的嵌入式应用。
信号调理模块20主要功能是将外部信号(如电网电流、电压等信息)经过运放调理成供模数转换的信号。
多路模拟开关30受DSP控制，是从多个模拟输入信号中切换选择所需输入通道模拟输入。
模数转换模块40用于模拟信号对数字信号的转换，其AD转换芯片采用AD7656芯片，AD7656是最高吞吐量可达250kSPS的6通道同步采样双极性16位AD转换芯片，能够处理±10V范围或±5V范围的真双极性输入信号。
电源模块50主要有三大功能：供电功能，为其他功能模块提供工作电源，将外部引入的交流电源或直流电源，通过控制电路进行电压变换，为功能模块提供稳定的直流+5V、±12V、+24V等不同等级的电源；同步功能，通过调理电路为其他功能模块提供工作同步脉冲信号；报警功能，具备装置失电报警输出。
人机交互模块60实现的功能包括：实时显示功能，将各段母线三相电压值实时显示，当有故障时，实时显示故障信息；参数设置功能，对各段母线和线路进行参数配置，对定值进行设置；打印功能，能自动打印和人工打印故障信息，打印参数配置；存储功能，存储故障录波数据和故障信息；后台通讯功能，与通用模块进行通讯，实现命令和数据的交换；对时功能，与通用模块对时。人机交互模块60包括液晶显示屏、键盘和微型打印机。
跳闸机构80和合闸机构90分别是与本装置相连接的跳闸与合闸的执行机构，属于现有技术，其跳闸与合闸回流电路的通断受以下所述的开关量驱动模块70控制。
开关量驱动模块70功能是完成DSP主控板对外部跳闸、重合闸的驱动，通过控制跳闸机构80和合闸机构90回流电路的通断，完成跳闸动作和重合闸动作。开关量驱动模块70包括跳闸光电耦合器71、合闸光电耦合器72、互锁控制子模块73和电流传感子模块74。跳闸光耦合器71、合闸光耦合器72直接由DSP控制，跳闸控制信号接入跳闸光耦合器71，合闸控制信号接入合闸光耦合器72，跳闸光耦合器71与合闸光耦合器72输出电信号到跳/合闸互锁子模块73。跳合闸互锁子模块73包含第一继电器和第二继电器，第一继电器长闭点控制第二继电器的线圈，第二继电器长闭点控制第一继电器的线圈。第一继电器和第二继电器分别控制跳闸机构80跳闸回流电路和合闸机构90合闸回流电路的通断。由于两继电器互锁无法同时工作，因此可实现跳闸机构80跳闸回流电路与合闸机构90合闸回流电路的互锁。电流传感子模块74采用霍尔元件，可检测互锁控制子模块73输出端即跳闸机构80和合闸机构90回流电路的电流变化，检测反馈信号实时传至DSP。
本实施例装置最多实现对4段母线72路出线的接地判别，其中6个电流引入接口，每个接口可采集12路电流信号；1个电压接口，可完成16路电压信号的采集，4个开关量输入信号可实现对母联状态的回读，该装置支持72路接地选线功能。
装置启动运行后，可人工对装置进行定值设定，投入运行后则进入实时监测状态，通过对电压、电流数据实时采集，实现对故障的启动和判别，确定故障的起止时间，为选线算法提供数据。接地发生时由DSP主控板进行故障数据处理，启动选线算法程序进行故障线路判别，对跳闸/重合闸进行操作，完成对故障线路的排查，达到短时快速确定并切除故障的目的。
该装置使用常规算法预判出故障线路，利用跳闸、重合闸装置切除或投入线路产生的增量进行重判，充分的利用了系统自身的特点定位故障线路，经过测试该装置运行稳定选线准确率高，能够满足6kV～66kV电压等级的电网单相接地故障的判别需求。
跳、合闸动作时序图如下图2至图4所示，“高电平”代表事件发生，“低电平”代表时间消失。跳/合闸输出为脉冲式输出。发生图2情况，永久性接地故障，第一次跳闸线路为非故障线路时，重合闸输出立即将非故障线路重合闸，重新选择故障线路第二次跳闸；发生图3永久性接地故障情况，第一次跳闸线路为故障线路时，重合闸输出试探故障特性，故障再现立即将故障线路跳闸；发生图4短时接地故障情况，重合闸输出立即将非故障线路重合闸。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种小电流接地选线跳闸重合闸装置，分别连接跳闸机构和合闸机构，所述小电流接地选线跳闸重合闸装置包括中央处理模块、信号调理模块、多路模拟开关、模数转换模块、电源模块、人机模块，所述中央处理模块包括DSP、ARM和存储模块；所述信号调理模块的输出端与所述多路模拟开关的模拟信号输入端连接，所述多路模拟开关的模拟信号输出端与所述模数转换模块的模拟信号输入端连接，所述模数转换模块的数字信号输出端连接所述DSP，所述多路模拟开关的控制端与所述DSP连接，所述人机模块与所述ARM连接，其特征在于，还包括开关量驱动模块，所述开关量驱动模块的输入端连接所述DSP，所述开关量驱动模块输出端分别连接所述跳闸机构和所述合闸机构的回流电路；所述电源模块为所有模块供电。
2.如权利要求1所述小电流接地选线跳闸重合闸装置，其特征在于，所述开关量驱动模块包括跳闸光电耦合器、合闸光电耦合器和互锁控制子模块；所述跳闸光电耦合器与所述合闸光电耦合器的输入端分别连接DSP；所述互锁控制子模块的跳闸输入端和合闸输入端分别连接所述跳闸光电耦合器和所述合闸光电耦合器的输出端，所述互锁控制子模块的输出端分别连接所述跳闸机构和所述合闸机构的回流电路，所述互锁控制子模块对所述跳闸机构和所述合闸机构的回流电路进行互锁。
3.如权利要求2所述小电流接地选线跳闸重合闸装置，其特征在于，所述互锁控制子模块包含第一继电器和第二继电器，所述第一继电器长闭点控制所述第二继电器的线圈，所述第二继电器长闭点控制所述第一继电器的线圈。
4.如权利要求2所述小电流接地选线跳闸重合闸装置，其特征在于，所述开关量驱动模块还包括电流传感子模块，所述电流传感子模块传感检测所述跳闸机构和所述合闸机构的回流电路电流，所述电流传感子模块的输出端连接所述DSP。
5.如权利要求4所述小电流接地选线跳闸重合闸装置，其特征在于，所述电流传感子模块包含霍尔元件。
6.如权利要求1至5任一项所述小电流接地选线跳闸重合闸装置，其特征在于，所述DSP型号为TMS320F28335。
7.如权利要求1至5任一项所述小电流接地选线跳闸重合闸装置，其特征在于，所述ARM型号为LPC1788。
8.如权利要求1至5任一项所述小电流接地选线跳闸重合闸装置，其特征在于，所述模数转换模块包含AD7656芯片。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105527541A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-04-27 | 泰豪软件股份有限公司 | 一种判定配电线路故障跳闸的方法 |
| CN106374445A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-02-01 | 山东科汇电力自动化股份有限公司 | 选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法 |
| CN106602527A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-04-26 | 山东科汇电力自动化股份有限公司 | 选线装置与保护防偷跳配合的小电流接地故障处理方法 |
| CN110031723A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-19 | 袁超 | 一种合闸前检测线路故障的智能开关及其检测方法 |
| CN112147498A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-29 | 广州市扬新技术研究有限责任公司 | 一种直流断路器监视和控制的模块 |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105527541A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-04-27 | 泰豪软件股份有限公司 | 一种判定配电线路故障跳闸的方法 |
| CN105527541B (zh) * | 2016-01-18 | 2018-10-26 | 泰豪软件股份有限公司 | 一种判定配电线路故障跳闸的方法 |
| CN106374445A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-02-01 | 山东科汇电力自动化股份有限公司 | 选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法 |
| CN106602527A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-04-26 | 山东科汇电力自动化股份有限公司 | 选线装置与保护防偷跳配合的小电流接地故障处理方法 |
| CN106374445B (zh) * | 2016-12-05 | 2018-09-18 | 山东科汇电力自动化股份有限公司 | 选线装置与保护重合闸配合的小电流接地故障处理方法 |
| CN106602527B (zh) * | 2016-12-05 | 2018-09-18 | 山东科汇电力自动化股份有限公司 | 选线装置与保护防偷跳配合的小电流接地故障处理方法 |
| CN110031723A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-19 | 袁超 | 一种合闸前检测线路故障的智能开关及其检测方法 |
| CN110031723B (zh) * | 2019-04-24 | 2022-04-01 | 袁超 | 一种合闸前检测线路故障的智能开关及其检测方法 |
| CN112147498A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-29 | 广州市扬新技术研究有限责任公司 | 一种直流断路器监视和控制的模块 |
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