電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測(cè)裝置及應(yīng)用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測(cè)裝置及應(yīng)用方法，包括全封閉機(jī)箱和安裝固定耳，其特征在于：所述的全封閉機(jī)箱的前板面上設(shè)有顯示屏；在顯示屏的下側(cè)設(shè)有操作鍵盤；顯示屏的右側(cè)設(shè)有信號(hào)指示燈；所述的全封閉機(jī)箱內(nèi)設(shè)有PCB主板；所述的全封閉機(jī)箱的后壁上側(cè)設(shè)有10KV母線的二次回路電壓接線端子排；所述的全封閉機(jī)箱的后壁下側(cè)設(shè)有485通訊端子排；所述的全封閉機(jī)箱的后壁右側(cè)設(shè)有以太網(wǎng)接口。該裝置及應(yīng)用方法，在開口三角二次回路出現(xiàn)斷線時(shí)能及時(shí)發(fā)出告警信息并報(bào)送調(diào)度主站以便檢修人員做出處理，消除設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的隱患；保證了裝置監(jiān)測(cè)結(jié)果可靠性和靈敏度,確保了開口三角回路無(wú)缺陷運(yùn)行。
【專利說(shuō)明】
電壓互感器開口蘭角回路斷線監(jiān)測(cè)裝置及應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種電壓互感器二次電壓監(jiān)測(cè)裝置的改進(jìn)，具體地說(shuō)是一種電壓互感 器開口 Ξ角回路斷線監(jiān)測(cè)裝置及應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電壓互感器的輔助二次繞組按Ξ角形接線依次首尾相接但不閉合，即為開口 Ξ角 回路；電壓互感器開口Ξ角電壓3U〇是由Ξ相互感器的副邊繞組依次首尾相連形成的電壓， 如圖6所示，Ua矢量、Ub矢量、Uc矢量首尾成Ξ角形相接，但不閉合。電壓互感器開口 Ξ角繞 組在設(shè)備帶負(fù)荷正常運(yùn)行時(shí)，端口電壓基本為1-2V，部分開口 Ξ角繞組二次端電壓為零，當(dāng) 開口 Ξ角繞組二次回路存在烙斷器擊穿損壞或者出現(xiàn)回路斷線情況時(shí)，因?yàn)棣?、ΒΧΞ相?壓均正常，加之開口 Ξ角電壓存在感應(yīng)電壓，其回路斷線不易被察覺(jué)，無(wú)論是現(xiàn)有的lOkV線 路保護(hù)裝置還是小電流接地選線裝置均無(wú)法準(zhǔn)確判斷開口Ξ角繞組二次回路是否出現(xiàn)斷 線。此時(shí)若發(fā)生中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障，故障相對(duì)地電壓降為零，非故障相對(duì)地電 壓升高為原來(lái)的苗倍，開口 Ξ角電壓3U〇在斷線后電壓為零，現(xiàn)有小電流接地選線裝置則因 開口 Ξ角電壓為零無(wú)法判斷故障母線，給設(shè)備的接地選線功能帶來(lái)了安全隱患。
[0003] 通過(guò)檢索可知，中國(guó)專利CN104535956A公開了一種"檢測(cè)電壓互感器二次開口 Ξ 角回路接線/極性正確性的方法"，能夠解決開口 Ξ角極性錯(cuò)誤導(dǎo)致零序保護(hù)誤動(dòng)作或拒動(dòng) 作的問(wèn)題，不能在開口 Ξ角二次回路出現(xiàn)斷線時(shí)能及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)出告警信息。目前尚未見在 開口Ξ角二次回路出現(xiàn)斷線時(shí)能及時(shí)準(zhǔn)確判斷斷線位置并發(fā)出告警信息及時(shí)報(bào)送調(diào)度主 站W(wǎng)便檢修人員做出處理的裝置的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種交互界面友好，判斷準(zhǔn)確，后期改造加裝方便的電壓 互感器開口 Ξ角回路斷線監(jiān)測(cè)裝置。該電壓互感器開口 Ξ角回路斷線監(jiān)測(cè)裝置及應(yīng)用方 法，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄Ξ相電壓及零序電壓，在開口 Ξ角二次回路出現(xiàn)斷線時(shí)能及時(shí)準(zhǔn)確 發(fā)出告警信息并報(bào)送調(diào)度主站W(wǎng)便檢修人員做出處理，消除設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的隱患。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)上述目的的電壓互感器開口 Ξ角回路斷線 監(jiān)測(cè)裝置的應(yīng)用方法。
[0006] 為了達(dá)到W上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：該電壓互感器開口Ξ角回路斷 線監(jiān)測(cè)裝置，包括全封閉機(jī)箱和兩端的安裝固定耳，其特征在于:所述的全封閉機(jī)箱的前板 面上設(shè)有初始化信息液晶顯示屏;在初始化信息液晶顯示屏的下側(cè)設(shè)有操作鍵盤;在初始 化信息液晶顯示屏的右側(cè)設(shè)有信號(hào)指示燈;所述的全封閉機(jī)箱內(nèi)設(shè)裝有通訊單元、主控單 元、電壓感應(yīng)器數(shù)據(jù)采集單元和電源模塊的PCB主板;所述的全封閉機(jī)箱的后壁上側(cè)設(shè)有 10KV母線的二次回路電壓接線端子排;所述的全封閉機(jī)箱的后壁下側(cè)設(shè)有485通訊端子排； 所述的全封閉機(jī)箱的后壁右側(cè)設(shè)有W太網(wǎng)接口；電壓感應(yīng)器數(shù)據(jù)采集單元、電源模塊和操 作鍵盤接入主控單元，主控單元接入初始化信息液晶顯示屏和通訊單元;通訊單元通過(guò)串 口或W太網(wǎng)接口發(fā)送給通訊設(shè)備；電壓感應(yīng)器數(shù)據(jù)采集單元采集lOKV母線的二次回路電壓 接線端子排的化相、化N相、化相、化相、Uc相和化相的電壓數(shù)據(jù)，電壓互感器交流A、B、CS相 電壓及開口Ξ角電壓經(jīng)二階低通濾波之后進(jìn)入電壓互感器數(shù)據(jù)采集單元轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào) 輸入主控單元，由高性能Blackfin系列處理器和存儲(chǔ)器構(gòu)成的主控單元將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處 理邏輯判定，主控單元再將判定的當(dāng)前母線電壓及各項(xiàng)參數(shù)信息結(jié)果通過(guò)初始化信息液晶 顯示屏顯示，并通過(guò)通訊單元將信號(hào)上送至調(diào)度主站的通訊設(shè)備。
[0007]本發(fā)明還通過(guò)如下措施實(shí)施:所述的操作鍵盤包括返回鍵、下翻鍵、上翻鍵、確定 鍵，在不同菜單環(huán)境下功能不同，主要用于參數(shù)設(shè)置、切換菜單、用戶交互操作的信息。
[000引所述的電源模塊與220V交流/直流電源連接。
[0009] 所述的信號(hào)指示燈共有四個(gè)，分別為運(yùn)行指示燈、斷線指示燈、告警指示燈和通訊 指示燈，均與主控單元的電路連接。
[0010] 電壓互感器開口 Ξ角回路斷線監(jiān)測(cè)裝置的應(yīng)用方法，其特征在于：由W下步驟完 成： (1) 、首先將10KV母線的二次回路接入電壓接線端子排、電源及485通訊端子或者網(wǎng)絡(luò) 接口相關(guān)配線完善，將電源開關(guān)置于ON狀態(tài)，電壓互感器開口 Ξ角回路斷線監(jiān)測(cè)裝置上電 正常運(yùn)行，硬件初始化完畢之后運(yùn)行指示燈常亮； (2) 、系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，向量化矢量、Ub矢量和Uc矢量之和3Uo為零，目陽(yáng)L矢量和化N矢量 等電位，然后分別量取Ua相與化相之間的電壓，則為電壓A相二次繞組電壓;量取化相與Uc 相之間的電壓、化相與化相之間的電壓，皆為相應(yīng)互感器二次單相繞組電壓； (3) 、判斷斷線位置：當(dāng)任意一相電壓與化相之間因失去參考值電壓化《40V時(shí)，則判斷 在開口Ξ角回路化相一側(cè)出現(xiàn)斷線，斷線指示燈亮，告警指示燈也亮；當(dāng)任意一相電壓與化 相之間壓差化《40V時(shí)，則判斷在開口立角二次回路化相至Uln相偵賠地點(diǎn)之間發(fā)生斷線，斷 線指示燈亮，告警指示燈也亮；當(dāng)任意一相電壓與化N相之間電壓化《40V時(shí)，則判斷在開口 Ξ角回路化N相側(cè)接地點(diǎn)之后的回路中發(fā)生斷線，斷線指示燈亮，告警指示燈也亮； (4) 、在串口通訊方式下，作業(yè)人員通過(guò)操作按鍵設(shè)定功能菜單下串口號(hào)及波特率，通 信連接成功之后，通訊指示燈亮，判斷開口 Ξ角回路是否斷線的結(jié)果并通過(guò)通信單元將信 號(hào)上送至調(diào)度主站的通訊設(shè)備； 巧）、檢修人員接到開口 Ξ角二次回路出現(xiàn)斷線時(shí)的準(zhǔn)確告警信息后，立即做出處理， 即可消除設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的隱患。
[0011] 本發(fā)明的有益效果在于：該電壓互感器開口 Ξ角回路斷線監(jiān)測(cè)裝置及應(yīng)用方法， 能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄Ξ相電壓及零序電壓，在開口 Ξ角二次回路出現(xiàn)斷線時(shí)能及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)出 告警信息并報(bào)送調(diào)度主站W(wǎng)便檢修人員做出處理，消除設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的隱患;該裝置，安 裝及維護(hù)方便，有友好的人機(jī)界面，通訊方式靈活，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相電壓與開口 Ξ角回路電 壓差及可靠的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，保證了裝置監(jiān)測(cè)結(jié)果可靠性和靈敏度，確保了開口 Ξ角回路 無(wú)缺陷運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主視局剖示意圖。
[0013] 圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)PCB主板俯視示意圖。
[0014] 圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)后視示意圖。
[0015] 圖4為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)電路原理框圖。
[0016] 圖5為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主控單元邏輯判定示意圖。
[0017] 圖6為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)電壓互感器的輔助二次繞組回路原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6給出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
[0019] 該電壓互感器開口 Ξ角回路斷線監(jiān)測(cè)裝置，包括全封閉機(jī)箱1和兩端的安裝固定 耳2,通過(guò)安裝固定耳2固定于開關(guān)柜或者保護(hù)屏上，其特征在于:所述的全封閉機(jī)箱1的前 板面上設(shè)有初始化信息液晶顯示屏3;在初始化信息液晶顯示屏3的下側(cè)設(shè)有操作鍵盤4;在 初始化信息液晶顯示屏3的右側(cè)設(shè)有信號(hào)指示燈5;所述的全封閉機(jī)箱1內(nèi)設(shè)裝有通訊單元 61、主控單元62、電壓感應(yīng)器數(shù)據(jù)采集單元63和電源模塊64的PCB主板6;所述的全封閉機(jī)箱 1的后壁上側(cè)設(shè)有10KV母線的二次回路電壓接線端子排7;所述的全封閉機(jī)箱1的后壁下側(cè) 設(shè)有485通訊端子排8;所述的全封閉機(jī)箱1的后壁右側(cè)設(shè)有W太網(wǎng)接口9;電壓感應(yīng)器數(shù)據(jù) 采集單元63、電源模塊64和操作鍵盤4接入主控單元62，主控單元62接入初始化信息液晶顯 示屏3和通訊單元61;通訊單元61通過(guò)串口或W太網(wǎng)接口 9發(fā)送給通訊設(shè)備65;電壓感應(yīng)器 數(shù)據(jù)采集板63采集10KV母線的二次回路電壓接線端子排7的化相、化N相、Ua相、m3相、Uc相 和化相的電壓數(shù)據(jù)，電壓互感器交流A、B、CS相電壓及開口 Ξ角電壓經(jīng)二階低通濾波之后 進(jìn)入電壓互感器數(shù)據(jù)采集單元63轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入主控單元62,由高性能Blackf in系列 處理器和存儲(chǔ)器構(gòu)成的主控單元62將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理邏輯判定，主控單元62再將判定的 當(dāng)前母線電壓及各項(xiàng)參數(shù)信息結(jié)果通過(guò)初始化信息液晶顯示屏3顯示，并通過(guò)通信單元61 將信號(hào)上送至調(diào)度主站的通訊設(shè)備65。
[0020] 本發(fā)明還通過(guò)如下措施實(shí)施:所述的操作鍵盤4包括返回鍵、下翻鍵、上翻鍵、確定 鍵，在不同菜單環(huán)境下功能不同，主要用于參數(shù)設(shè)置、切換菜單、用戶交互操作的信息。
[0021] 所述的電源模塊64與220V交流/直流電源連接。
[0022] 所述的信號(hào)指示燈5共有四個(gè)，分別為運(yùn)行指示燈51、斷線指示燈52、告警指示燈 53和通訊指示燈54,均與主控單元62的電路連接。
[0023] 電壓互感器開口 Ξ角回路斷線監(jiān)測(cè)裝置的應(yīng)用方法，其特征在于：由W下步驟完 成： (1) 、首先將10KV母線的二次回路接入電壓接線端子排7、電源及485通訊端子8或者網(wǎng) 絡(luò)接口 9相關(guān)配線完善，將電源開關(guān)置于ON狀態(tài)，電壓互感器開口 Ξ角回路斷線監(jiān)測(cè)裝置上 電正常運(yùn)行，硬件初始化完畢之后運(yùn)行指示燈51常亮； (2) 、系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，向量化矢量、Ub矢量和Uc矢量之和3Uo為零，目陽(yáng)L矢量和化N矢量 等電位，然后分別量取Ua相與化相之間的電壓，則為電壓A相二次繞組電壓;量取化相與Uc 相之間的電壓、化相與化相之間的電壓，皆為相應(yīng)互感器二次單相繞組電壓； (3) 、判斷斷線位置：當(dāng)任意一相電壓與化相之間因失去參考值電壓化《40V時(shí)，則判斷 在開口Ξ角回路化相一側(cè)出現(xiàn)斷線，斷線指示燈52亮，告警指示燈53也亮；當(dāng)任意一相電壓 與化相之間壓差化《40V時(shí)，則判斷在開口 Ξ角二次回路化相至化N相側(cè)接地點(diǎn)之間發(fā)生斷 線，斷線指示52燈亮，告警指示燈53也亮；當(dāng)任意一相電壓與化N相之間電壓化《40V時(shí)，則判 斷在開口Ξ角回路化N相側(cè)接地點(diǎn)之后的回路中發(fā)生斷線，斷線指示52燈亮，告警指示燈53 也見； (4)、在串口通訊方式下，作業(yè)人員通過(guò)操作按鍵4設(shè)定功能菜單下串口號(hào)及波特率，通 信連接成功之后，通訊指示燈54亮，判斷開口 Ξ角回路是否斷線的結(jié)果并通過(guò)通信單元61 將信號(hào)上送至調(diào)度主站的通訊設(shè)備65; 巧）、檢修人員接到開口 Ξ角二次回路出現(xiàn)斷線時(shí)的準(zhǔn)確告警信息后，立即做出處理， 即可消除設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的隱患。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測(cè)裝置，包括全封閉機(jī)箱（1)和兩端的安裝固定耳 (2)，其特征在于:所述的全封閉機(jī)箱（1)的前板面上設(shè)有初始化信息液晶顯示屏(3);在初 始化信息液晶顯示屏（3)的下側(cè)設(shè)有操作鍵盤(4);在初始化信息液晶顯示屏(3)的右側(cè)設(shè) 有信號(hào)指示燈(5);所述的全封閉機(jī)箱（1)內(nèi)設(shè)裝有通訊單元(61)、主控單元(62)、電壓感應(yīng) 器數(shù)據(jù)采集單元(63)和電源模塊(64)的PCB主板(6);所述的全封閉機(jī)箱（1)的后壁上側(cè)設(shè) 有10KV母線的二次回路電壓接線端子排(7);所述的全封閉機(jī)箱（1)的后壁下側(cè)設(shè)有485通 訊端子排(8);所述的全封閉機(jī)箱（1)的后壁右側(cè)設(shè)有以太網(wǎng)接口（9);電壓感應(yīng)器數(shù)據(jù)采集 單元(63)、電源模塊(64)和操作鍵盤(4)接入主控單元(62)，主控單元(62)接入初始化信息 液晶顯示屏(3)和通訊單元(61);通訊單元(61)通過(guò)串口或以太網(wǎng)接口（9)發(fā)送給通訊設(shè)備 (65);電壓感應(yīng)器數(shù)據(jù)采集單元（63)采集10KV母線的二次回路電壓接線端子排（7)的U L 相、Uln相、Ua相、Ub相、Uc相和Un相的電壓數(shù)據(jù)，電壓互感器交流A、B、C三相電壓及開口三角 電壓經(jīng)二階低通濾波之后進(jìn)入電壓互感器數(shù)據(jù)采集單元(63)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入主控單 元(62)，由高性能Blackf in系列處理器和存儲(chǔ)器構(gòu)成的主控單元(62)將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理 邏輯判定，主控單元(62)再將判定的當(dāng)前母線電壓及各項(xiàng)參數(shù)信息結(jié)果通過(guò)初始化信息液 晶顯示屏(3)顯示，并通過(guò)通信單元(61)將信號(hào)上送至調(diào)度主站的通訊設(shè)備(65)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述的 電源模塊(64)與220V交流/直流電源連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述的 信號(hào)指示燈(5)共有四個(gè)，分別為運(yùn)行指示燈(51)、斷線指示燈(52)、告警指示燈(53)和通 訊指示燈(54 )，均與主控單元(62 )的電路連接。4. 電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測(cè)裝置的應(yīng)用方法，其特征在于：由以下步驟完成： (1) 、首先將10KV母線的二次回路接入電壓接線端子排(7)、電源及485通訊端子(8)或 者網(wǎng)絡(luò)接口（9)相關(guān)配線完善，將電源開關(guān)置于ON狀態(tài)，電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測(cè) 裝置上電正常運(yùn)行，硬件初始化完畢之后運(yùn)行指示燈(51)常亮； (2) 、系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，向量Ua矢量、Ub矢量和Uc矢量之和3Uo為零，即UL矢量和ULN矢量等 電位，然后分別量取Ua相與Ul相之間的電壓，則為電壓A相二次繞組電壓;量取Ub相與Uc相 之間的電壓、Ub相與U L相之間的電壓，皆為相應(yīng)互感器二次單相繞組電壓； (3) 、判斷斷線位置：當(dāng)任意一相電壓與UL相之間因失去參考值電壓Ux$40V時(shí)，則判斷 在開口三角回路Ul相一側(cè)出現(xiàn)斷線，斷線指示燈(52)亮，告警指示燈(53)也亮；當(dāng)任意一相 電壓與Ul相之間壓差Ux彡40V時(shí)，則判斷在開口三角二次回路Ul相至U LN相側(cè)接地點(diǎn)之間發(fā) 生斷線，斷線指示（52)燈亮，告警指示燈（53)也亮；當(dāng)任意一相電壓與ULN相之間電壓Ux彡 40V時(shí)，則判斷在開口三角回路U LN相側(cè)接地點(diǎn)之后的回路中發(fā)生斷線，斷線指示（52)燈亮， 告警指示燈(53)也亮； (4) 、在串口通訊方式下，作業(yè)人員通過(guò)操作按鍵(4)設(shè)定功能菜單下串口號(hào)及波特率， 通訊連接成功之后，通訊指示燈（54)亮，判斷開口三角回路是否斷線的結(jié)果并通過(guò)通信單 元(61)將信號(hào)上送至調(diào)度主站的通訊設(shè)備(65)。
【文檔編號(hào)】G01R31/02GK106066445SQ201610432911
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日 公開號(hào)201610432911.0, CN 106066445 A, CN 106066445A, CN 201610432911, CN-A-106066445, CN106066445 A, CN106066445A, CN201610432911, CN201610432911.0
【發(fā)明人】劉濤, 魏延彬, 王寧, 張建民, 馬帥, 徐娟, 黃興, 王壽星, 李季, 馬驍旭, 張洪帥, 楊佳俊
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)山東省電力公司萊蕪供電公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司