專利名稱：基于分層分布的小電流接地選線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種電力技術(shù)和設(shè)備，適用于3 60kV變電站,能夠?qū)蜗嘟拥毓收线M(jìn)行準(zhǔn)確選線。
背景技術(shù)：
我國3 60kV配電網(wǎng)廣泛采用中性點非有效接地方式，又稱為小電流接地系統(tǒng)，小電流接地系統(tǒng)的故障絕大多數(shù)是單相接地故障。發(fā)生單相接地故障時，接地電流很小，可以在故障情況下繼續(xù)運行I 2個小時，但是必須盡快找到故障線路，這就提出了故障選線問題。目前傳統(tǒng)的微機(jī)型選線裝置已比較成熟，其基本原理是對外部接入的零序電壓和 零序電流信號進(jìn)行AD采樣，然后進(jìn)行計算處理。但是隨著變電站的不斷擴(kuò)容，線路越來越多，導(dǎo)致二次電纜的耗費量急劇增加，且二次電纜在長距離傳送信號的過程中易受到干擾，因此傳統(tǒng)的微機(jī)型選線裝置已呈現(xiàn)出現(xiàn)場不易安裝及選線不準(zhǔn)的問題?，F(xiàn)場迫切需要采用節(jié)省二次電纜、測量準(zhǔn)確的新一代選線裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)上的不足，提出節(jié)省二次電纜、測量準(zhǔn)確的選線裝置實現(xiàn)方案，填補了國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的空白。本實用新型的技術(shù)方案如下一種基于分層分布的小電流接地選線裝置，該小電流地選線裝置由終端和主機(jī)兩個部分組成，其特征為所述終端的輸入端分別與采集間隔層零序電流的電流互感器、和采集間隔層零序電壓的電壓互感器相連；所述終端通過光纖以太網(wǎng)與主機(jī)相連；所述主機(jī)通過串口或以太網(wǎng)與變電站自動化后臺連接。所述終端具備多路、高速AD采樣電路，將所有間隔的零序電壓信號和零序電流模擬信號進(jìn)行AD采樣，從而獲得零序電壓和零序電流數(shù)字量。所有通道AD采樣之后的數(shù)字量通過以太網(wǎng)向主機(jī)發(fā)送，采用的協(xié)議為TCP/IP協(xié)議。所述主機(jī)為嵌入式裝置，包括主板、液晶、內(nèi)存。其中主板具備以太網(wǎng)口。主機(jī)通過光纖以太網(wǎng)獲得終端發(fā)送的采樣數(shù)據(jù)，并利用CPU進(jìn)行選線計算。同時主機(jī)通過串口或以太網(wǎng)與變電站自動化后臺連接，上報選線結(jié)果。本實用新型的單相接地故障選線裝置屬于間隔層的一個設(shè)備，與過程層和變電站層進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。為了有效縮短電纜的長度，減少投資及干擾，因此選線裝置分為終端和主機(jī)兩個部分，二者通過光纖以太網(wǎng)連接。終端安裝在一次設(shè)備臨近位置，負(fù)責(zé)對所有間隔的零序電壓和零序電流進(jìn)行AD采樣；主機(jī)安裝在二次設(shè)備控制室，負(fù)責(zé)進(jìn)行分析計算，算法程序采用本公司的專利技術(shù)(專利名稱小電流接地電網(wǎng)單相接地故障選線裝置；專利號ZL200320126180. 5)，應(yīng)用多種選線方法相融合進(jìn)行綜合選線，能夠針對金屬性接地、經(jīng)電弧接地、經(jīng)過渡電阻接地等各種情況準(zhǔn)確選出故障線路。本實用新型的優(yōu)點如下I、有效縮短變電站的二次電纜，減少投資及干擾。2、擴(kuò)展性好，終端具有多路模擬量輸入接口，滿足變電站的需求。3、采用分布式結(jié)構(gòu)，主機(jī)與終端通過高速光纖以太網(wǎng)連接。4、主機(jī)具備串口和網(wǎng)口，能夠通過串口或以太網(wǎng)上傳選線信息。

圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是終端的原理圖；圖3是主機(jī)的原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，通過具體實施對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本實用新型的單相接地故障選線裝置屬于間隔層II的一個設(shè)備，與過程層I和變電站層III進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。為了有效縮短電纜的長度，減少投資及干擾，因此選線裝置分為終端I和主機(jī)2兩個部分，二者通過光纖以太網(wǎng)連接。終端安裝在一次設(shè)備臨近位置，負(fù)責(zé)對所有間隔的零序電壓和零序電流進(jìn)行AD采樣；主機(jī)安裝在二次設(shè)備控制室，負(fù)責(zé)進(jìn)行分析計算，算法程序采用本公司的專利技術(shù)(專利名稱小電流接地電網(wǎng)單相接地故障選線裝置；專利號ZL200320126180. 5)，應(yīng)用多種選線方法相融合進(jìn)行綜合選線，能夠針對金屬性接地、經(jīng)電弧接地、經(jīng)過渡電阻接地等各種情況準(zhǔn)確選出故障線路。如圖I所示，選線裝置位于間隔層II，位于過程層I的電流互感器和電壓互感器采集到各個間隔的零序電流和零序電壓的模擬信號。Dl至Dn表示各個間隔的電流互感器或電壓互感器。終端就地測量所有間隔的零序模擬量信號，經(jīng)AD采樣后通過以太網(wǎng)將采樣瞬時值數(shù)據(jù)傳送至主機(jī)，傳輸介質(zhì)為單模光纖。主機(jī)采用將接收到的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存單元，然后通過CPU進(jìn)行計算準(zhǔn)確選出故障線路。主機(jī)能夠?qū)⑦x線信息通過串口或以太網(wǎng)上傳至變電站自動化后臺3。終端原理如圖2所示，位于變電站母線附近的機(jī)柜內(nèi)，通過屏蔽電纜與電流互感器或電壓互感器相連。將所接收到的模擬量接到單片機(jī)8051F310的不同管腳(21、23、……33)上，通過單片機(jī)8051F310進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后，通過網(wǎng)絡(luò)芯片CS8900A輸出。其中，單片機(jī)8051F310 與 CS8900A 通過 Address Bus (地址總線)、Data Bus (數(shù)據(jù)總線)、Control Bus(控制總線)相連接，CS8900A通過網(wǎng)絡(luò)總線與RJ45網(wǎng)絡(luò)連接器相連，經(jīng)過電光轉(zhuǎn)換最終通過光纖輸出信號。主機(jī)原理如圖3所示，位于遠(yuǎn)方的控制室內(nèi)，通過光纖與終端相連。通信數(shù)據(jù)經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換后，經(jīng)過RJ45網(wǎng)絡(luò)連接器與主機(jī)相連。RJ45通過網(wǎng)絡(luò)總線與CS8900A-1相連，CPUTMS320F2812 與 CS8900A-1 通過 Address Bus (地址總線)、Data Bus (數(shù)據(jù)總線)、ControlBus (控制總線)相連接，接收通過網(wǎng)絡(luò)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。經(jīng)過計算處理后，將計算的選線結(jié)果通過CS8900A-2芯片經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)阶詣踊笈_。其中TMS320F2812與CS8900A-2的連接方法與CS8900A-1是一致的，與自動化后臺相連接的RJ45網(wǎng)絡(luò)連接 器的連接方法與終端RJ45網(wǎng)絡(luò)連接器的連接方法也是一致的。
權(quán)利要求1.ー種基于分層分布的小電流接地選線裝置，該小電流地選線裝置由終端和主機(jī)兩個部分組成，其特征為 所述終端的輸入端分別與采集間隔層零序電流的電流互感器、和采集間隔層零序電壓的電壓互感器相連； 所述終端通過光纖以太網(wǎng)與主機(jī)相連； 所述主機(jī)通過串ロ或以太網(wǎng)與變電站自動化后臺連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于分層分布的小電流接地選線裝置，其特征為所述主機(jī)為嵌入式裝置，包括主板、彩色液晶、內(nèi)存，其中主板具備以太網(wǎng)ロ。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于分層分布的小電流接地選線裝置，其特征為選線裝置的終端安裝在一次設(shè)備臨近位置，終端含有AD采樣電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于分層分布的小電流接地選線裝置，其特征為選線裝置的主機(jī)安裝在二次設(shè)備控制室。
專利摘要本實用新型公開了一種小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線裝置，該小電流地選線裝置由終端和主機(jī)兩個部分組成，所述終端的輸入端分別與采集間隔層零序電流的電流互感器、和采集間隔層零序電壓的電壓互感器相連；所述終端通過光纖以太網(wǎng)與主機(jī)相連；所述主機(jī)通過串口或以太網(wǎng)與變電站自動化后臺連接。本實用新型技術(shù)成熟、可靠性高，滿足現(xiàn)場的實用要求。
文檔編號G01R31/08GK202563049SQ20122022599
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者杜劍波, 李硯, 蔡志偉 申請人:河南省電力公司許昌供電公司, 北京丹華昊博電力科技有限公司