CN2857031Y

CN2857031Y - 谐振接地系统单相接地选线装置

Info

Publication number: CN2857031Y
Application number: CN 200520080013
Authority: CN
Inventors: 傅桂兴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2015-01-14

Abstract

谐振接地系统单相接地选线装置，其特征是由时序鉴别器和U₀信号输入电路、I₀信号输入电路组成单相接地选线模块和外围电路组成，从三相电网直接取出零序电压和零序电流的基波信号，分别经滤波、移相、鉴幅、整形、光隔等信号处理环节后形成矩形波，送入时序鉴别器，在时序鉴别器内设定单相接地故障线路的时序鉴别法则(硬件逻辑或软件程序)，时序鉴别器根据时序鉴别法则鉴别各馈出线是否为接地故障线路。实际应用证明，该选线装置工作可靠，抗干扰能力强，无论在消弧线圈过补偿或欠补偿状态下，都能快速、准确地判别出单相接地故障线路。

Description

谐振接地系统单相接地选线装置

一、技术领域：

本装置属于电力系统故障检测和继电保护装置，具体涉及中压谐振接地(过补偿)系统单相接地故障检测和选择性保护装置。

二、技术背景：

申请人依据自己发明的“零序电流时序鉴别选线方法”于2002年4月23日申请了发明专利“小电流接地系统单相接地选线方法和装置”(公开号CN1453916A)，2002年6月10日申请了实用新型专利“小电流接地系统单相接地选线装置”(专利号ZL02237567.8)。装置的技术方案是，包括以时序鉴别器为核心的单相接地选线模块和声光报警电路、故障线路编号显示电路等外围电路，单相接地选线模块由时序鉴别器、零序电压信号电路、零序电流信号电路及选线输出信号电路组成。在该选线模块中，使用了由两片相互关联的CPLD(专用集成电路)串联应用构成的一个时序鉴别器。每个选线模块可接入一路零序电压信号和1-8路零序电流信号。该装置解决了无补偿、欠补偿中压电网中单相接地漏电保护问题，但用于谐振接地过补偿运行状态的中压电缆网络时，选线的准确率还不理想。

三、发明的内容：

本申请的目的，是克服现有装置的不足，对其进行电路改进、完善，开发一种选线准确、可靠的适用于过补偿或欠补偿的谐振接地系统的单相接地选线装置。

技术方案：1、该装置包括单相接地选线模块，其构造是以两片性能相同，相互独立的时序鉴别器为核心，每片时序鉴别器输入端接入一路零序电压信号电路和1～4路零序电流信号电路；每片时序鉴别器输出端分三组输出，一组连接到驱动器，通过驱动器连接到输出线插座CZ2，另两组分别连接到输出插座CZ3及STD总线。其中：

(1)上述的零序电压信号从输入插座CZ1接出后先经总的移相并滤波，接着分三个支路，第一支路再经移相、鉴幅、整形、光电隔离后形成U_0F信号输入到时序鉴别器的U_0F输入端；第二支路与第三支路的电路构造大致相同，与第一支路相比仅没有鉴幅环节；但这两个支路接入整形电路(运放)的输入端极性相反，因此这两个支路的U_0J信号相位相反，分别接到时序鉴别器的U_0J+、U_0J-输入端。

(2)上述的各零序电流信号分别从输入插座CZ1接出后经低通滤波、鉴幅、整形、光电隔离再输入到时序鉴别器；

(3)上述的驱动器由集成电路2803构成，用于驱动1～8路发光二极管；

(4)上述的时序鉴别器可用逻辑电路实现，也可用单片机，目前主要用现代可编程逻辑器件isp器件、或CPLD来实现，只要将依据时序鉴别法则编成的应用程序输入单片机或将时序鉴别逻辑电路下载到isp器件或CPLD即可。

2、该装置还包括以下外围电路：

(1)U₀电路经小变压器降压后的输出线接入单相接地选线模块输入插座CZ1；

(2)单相接地选线模块输出插座CZ2与1～8路发光二极管连接，指示单相接地故障线路编号；必要时再连接到1～8路断路器的跳闸继电器使单相接地故障线路跳闸；

(3)单相接地选线模块输出插座CZ3与接地故障信息的数字显示电路及语音报警电路连接；

(4)单相接地选线模块输出的STD总线插座与专用单片机系统连接，再由单片机连接到打印机、汉字显示器和串行通讯口，以实现接地故障信息的自动记录、文字显示与信息传送。

本技术方案的积极效果是：

1、采用分散监控、并行处理方案，取代通常的集中监控、顺序查询方案，并将选线模块中的两片CPLD由互联串接应用改为独立并联应用，即把以前8路I₀共用一个时序鉴别器改为每4路I₀共用一个时序鉴别器(CPLD)，从而使通常监护数十路馈出线的接地故障选线装置更加像“多CPU并行处理系统”，从而大大提高了选线动作的快速性和整个装置的可靠性。

2、将原来一个U_0J信号分解为相位相反的两个信号U_0J+和U_0J-，有利于对接地故障信息进行快速重复判断，从而进一步提高了故障选线的准确性和抗干扰性能。

五、附图说明

例1附图说明：图1是由两块单相接地选线模块为核心组成的单相接地选线装置的原理框图，图2是单相接地选线模块的电路图。

六、具体实施方式

图1和图2构成实施例1。

在附图2中，由两块专用集成电路VC1(ASIC)、VC2(ASIC)分别构成时序鉴别器。VC1和VC2的输入端分别接入U₀信号线，U₀信号线经过总的移相及滤波电路(由W1、R14、R15、R16和C5、C6、IC5-2组成)，然后分成三个支路：第一支路依次经过移相电路(由W2、R7、R8、R9、C3、C4和IC5-1组成)、鉴幅及整形电路(由R10、R11和IC6组成)、光隔耦合电路(由R12、R13和IC7组成)，电联接后输出U_0F信号接入专用集成电路VC1和VC2的22号引脚；第二支路依次经整形电路(由R17、R18和IC5-3组成)、光隔耦合电路(由R19、R20和IC7-3组成)，电联接后输出U_0J+信号接入专用集成电路VC1和VC2的37号引脚；第三支路依次经整形电路(由R21、R22和IC5-4组成)、光隔耦合电路(由R23、R24和IC7-2组成)，电联接后输出U_0J-信号接入专用集成电路VC1和VC2的38号引脚；VC1和VC2的输入端还从插座CZ1分别接入I₀₁～I₀₄信号线和I₀₅～I₀₈信号线，经过各自的滤波、鉴幅、整形、光隔电路，电联接后分别接入专用集成电路VC1和VC2的29～32四个引脚；VC1和VC2的3～10号引脚分别接输出插座CZ3、CZ4的各个引脚；VC1和VC2的41～44引脚接集成电路2803驱动器(IC9)的01～08引脚，IC9的11～18引脚分别经电阻R27接到插座CZ2；VC1和VC2的25引脚经双排插针CZ5接译码器(IC10)，IC10的5号引脚经双排插针CZ6接入译码器IC11的15号引脚，IC10的引脚1、2、3、4、6引脚和IC11的1、2、3、4、5、6号引脚接到STD总线；VC1和VC2的26号引脚接到NE555(IC8)的03引脚；VC1和VC2的20引脚经插座CZ8和R28接正5V电源和经插座CZ7接到STD总线；CZ1插座的R3、R2的引脚分别连接到VC1和VC2的28、27引脚。在图1中，由两块如图2所示的单相接地选线模块为核心构成了单相接地选线装置。它包括小变压器ST，其低压输出线接入单相接地选线模块的CZ1插座，单相接地选线模块的CZ2插座分别接至各支路发光管LED指示，单相接地选线模块的CZ3插座分别接到接地故障线路的数字显示电路和语音报警电路；STD BUS(总线)接到单片单板机，由单片单板机控制故障信息的打印记录、汉字显示和串行通讯。

Claims

1、一种谐振接地系统单相接地选线装置，包括单相接地选线模块和外围电路，单相接地选线模块由两片时序鉴别器和U₀信号输入电路，I₀信号输入电路组成，其特征是，每片时序鉴别器输入端接入一个零序电压信号U₀电路和1-4路零序电流信号I₀电路，时序鉴别器输出端分三组输出，一组连接到驱动器，通过驱动器连接到输出线插座CZ2，另两组分别连接到输出插座CZ3及STD总线。

2、如权利要求1所述的谐振接地系统单相接地选线装置，其特征是，选线模块所连接的零序电压信号U₀电路包括：先接入总的移相滤波电路，然后分三个支路，一路依次连接移相电路、鉴幅与整形电路、光电隔离电路，输出U₀的鉴幅信号U_0f，再将U_0F端接到两时序鉴别器某一输入端；另两个支路依次连接整形电路、光电隔离电路，其中接入两个整形电路的输入端的极性相反，从而使这两个支路输出相位相反的信号U_0J+和U_0J-，分别连接到两个时序鉴别器两个输入端。