高壓微機線路保護裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及線路保護領域，具體是一種高壓微機線路保護裝置，滿足變電站 綜合自動化系統(tǒng)的要求，可作為IlOKV和不實現(xiàn)單相自動重合閩的220KV輸電線路的主保 護及后備保護。
【背景技術】
[0002] 目前國內(nèi)的保護裝置，啟動原件動作后，后續(xù)的故障處理過程是按照啟動時刻為 基準展開的，如突變量啟動后相繼執(zhí)行快速段，穩(wěn)態(tài)階段，震蕩閉鎖階段，跳閩后階段W及 非全相階段，大多保護裝置會導致實際情況與保護不一致，從而影響保護整體性能。
[0003] 傳統(tǒng)保護裝置的操作回路一般采用電流啟動，電壓保持回路實現(xiàn)電氣防跳，需根 據(jù)斷路器跳合閩回路的電流選擇防跳繼電器，通用性較差，況且對于斷路器跳合閩電流較 小的斷路器（如德國AEG公司的IOKV斷路器，跳合閩電流不大于0. 2A)往往很難實現(xiàn)。
[0004] 額定電氣參數(shù)
[000引交流電流 5A、1A
[000引 交流電壓 100/擊V
[0007] 交流頻率 50監(jiān)/60監(jiān)
[0008] 直流電源電壓 220V、110V
[0009] 直流允許偏差 -20%~+10%
[0010] 交流電流回路 ^=SA每相不大于IVA
[0011] %=IA每相不大于0. 5VA
[001引交流電壓回路 U=U扣 每相不大于0.5VA
[0013] 直流電源回路 正常工作時不大于40W
[0014] 保護動作時不大于50W
[0015] 交流電流回路：2倍額定電流 連續(xù)工作
[0016]10倍額定電流 允許工作IOS
[0017]40倍額定電流 允許工作IS
[001引交流電壓回路：1. 4倍額定電壓 連續(xù)工作
[0019] 正常工作溫度：-10°C~巧5°C
[0020] 相對濕度 5%~95%
[0021] 大氣壓力 86~106kpa
[0022] 整組動作時間
[0023] 相間距離I段：在0. 7倍整定阻抗內(nèi)《30ms。
[0024] 接地距離I段：在0. 7倍整定阻抗內(nèi)《30ms。
[002引零序過流I段：在1. 2倍整定值條件下《25ms。
[0026] 過流速斷：在1. 2倍整定值條件下《25ms。
[0027] 距離保護
[002引精確工作電壓范圍：（0.Ol~1. 1)而
[0029] 精確工作電流范圍：0.IIn~30In
[0030] 零序（方向）電流保護
[0031] 零序方向組件的死區(qū)電壓：IV
[0032] 零序方向組件最小動作電流：0.IIn
[0033] 暫態(tài)超越：<±3%
[0034] 定值誤差：<±2. 5%
[0035] 測距誤差：在相間故障時< ±2. 5%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0036] 鑒于W上缺陷，本實用新型的目的是提供一種性能穩(wěn)定的高壓微機線路保護裝 置。
[0037] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：高壓微機線路保護裝置，包括互感 器和繼電器，開關量輸入模塊，由A/D采樣模塊I、DSP數(shù)據(jù)處理模塊I、輸入控制模塊I和 邏輯控制模塊I構成的第一電路單元，由A/D采樣模塊II、DSP數(shù)據(jù)處理模塊II、輸入控制 模塊II和邏輯控制模塊II構成的第二電路單元，通訊模塊和人機接口模塊，其中，所述互感 器分別連接第一電路單元A/D采樣模塊I的輸入端和第二電路單元A/D采樣模塊II的輸入 端，開關量輸入模塊分別連接輸入控制模塊I的輸入端和輸入控制模塊II的輸入端，邏輯 控制模塊I的輸出端和邏輯控制模塊II的輸出端與繼電器連接；在第一電路單元中，所述 A/D采樣模塊I和輸入控制模塊I分別與DSP數(shù)據(jù)處理模塊I的兩個輸入端連接，DSP數(shù)據(jù) 處理模塊I的輸出控制端與邏輯控制模塊I連接，第二電路單元中各模塊間的連接關系與 第一電路單元相同，通訊模塊和人機接口模塊分別與DSP數(shù)據(jù)處理模塊連接。
[0038] 本方實用新型利用DSP數(shù)據(jù)處理模塊來準確的識別系統(tǒng)狀態(tài)，通過狀態(tài)識別結果 來投入相應的處理模塊，此過程本身改變了W前基于啟動時刻調(diào)節(jié)保護范圍的做法，而采 用互感器采集系統(tǒng)的電流，電壓量，根據(jù)電流電壓量調(diào)節(jié)保護范圍，調(diào)節(jié)方向元件動作范圍 等各個環(huán)節(jié)的基準。從根本上解決了不論是何種原因?qū)е碌男盘柶樽儾粫绊懕Ｗo性能， 同時也確保了任何故障情況下，保護在暫態(tài)超越指標范圍能快速切除故障的可能。
[0039] 完全相同的兩個保護電路單元的冗余設計：兩個保護電路單元(兩塊CPU板）互相 啟動和閉鎖，任何一塊CPU板故障時保護不會誤動，任何一個繼電器損壞時不會拒動；管理 單元實時比較兩塊保護CPU板的采集量(包括模擬量和數(shù)字量)，當采集量不一致時，及時發(fā) 出報警信號，并且閉鎖保護，提高裝置的可靠性。
[0040] 采用全差分輸入A/D，能有效抑制二階交調(diào)干擾和共模干擾，確保了采樣的高精 度。
【附圖說明】
[0041] 圖1為本實用新型的結構框圖；
[0042] 圖2為本實用新型的流程圖；
[0043] 圖中：1-互感器；2-開關量輸入模塊；3.1-A/D采樣模塊I;4.1-DSP數(shù)據(jù)處 理模塊I點I-輸入控制模塊I;6.I-邏輯控制模塊I;3. 2-A/D采樣模塊II;4. 2-DSP數(shù)據(jù)處理模塊II點2-輸入控制模塊II;6. 2-邏輯控制模塊II;7-繼電器；8-通訊模塊； 9-人機接口模塊；10-打印接口模塊。
【具體實施方式】
[0044] 下面結合附圖做進一步說明。
[0045] 參見圖1，高壓微機線路保護裝置，包括互感器1，繼電器7,開關量輸入模塊2,由 A/D采樣模塊I3.UDSP數(shù)據(jù)處理模塊I4. 1、輸入控制模塊I5. 1和邏輯控制模塊I6. 1 構成的第一電路單元，由A/D采樣模塊II3. 2、DSP數(shù)據(jù)處理模塊II4. 2、輸入控制模塊 II5. 2和邏輯控制模塊II6. 2構成的第二電路單元，通訊模塊8,人機接口模塊9和打印接 口模塊10 ;其中，所述互感器1分別連接第一電路單元A/D采樣模塊I3. 1的輸入端和第 二電路單元A/D采樣模塊II3. 2的輸入端，開關量輸入模塊2分別連接輸入控制模塊I5. 1 的輸入端和輸入控制模塊II5. 2的輸入端，邏輯控制模塊I6. 1的輸出端和邏輯控制模塊 II6. 2的輸出端與繼電器7連接；在第一電路單元中，所述A/D采樣模塊I3. 1和輸入控制 模塊I5. 1分別與DSP數(shù)據(jù)處理模塊I4. 1的兩個輸入端連接，DSP數(shù)據(jù)處理模塊I4. 1的 輸出控制端與邏輯控制模塊I6. 1連接，第二電路單元中各模塊間的連接關系與第一電路 單元相同（即A/D采樣模塊II3. 2和輸入控制模塊II5. 2分別與DSP數(shù)據(jù)處理模塊II4.2 的兩個輸入端連接，DSP數(shù)據(jù)處理模塊II4. 2的輸出控制端與邏輯控制模塊II6. 2連接)， 通訊模塊8和人機接口模塊9分別與DSP數(shù)據(jù)處理模塊連接。打印接口模塊10與DSP數(shù) 據(jù)處理模塊連接。
[0046] 所述互感器1包括電流互感器和電壓互感器。所述人機接口模塊9包括鍵盤輸入 模塊和顯示模塊。
[0047] 在另一優(yōu)選實施例中，還設置管理單元，管理單元分別與兩個DSP數(shù)據(jù)處理模塊 連接，兩設置與該管理單元連接的通訊模塊、人機接口模塊和打印接口模塊。管理單元實時 比較兩塊保護CPU板的采集量(包括模擬量和數(shù)字量)，當采集量不一致時，及時發(fā)出報警信 號，并且閉鎖保護，提高裝置的可靠性。
[0048] 互感器1采集電流和電壓信號經(jīng)過A/D采樣將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號供DSP數(shù) 據(jù)處理模塊處理。輸入控制模塊控制開關量輸入模塊的開關量輸入。DSP數(shù)據(jù)處理模塊根 據(jù)獲得的數(shù)據(jù)進行分析處理，輸出控制信號控制繼電器。其主要流程參見圖2。
[004引 DSP數(shù)據(jù)處理模塊采用美國德州儀器TI公司的TMSC5402忍化面向數(shù)字控制，低 功耗，32位的高速浮點DSP保證了高精度的快速計算，能在每個采樣間隔對所有繼電器實 現(xiàn)實時計算，提高了采樣的精度，保證了保護的可靠性和速動性。輸入控制模塊用FPGA實 現(xiàn)，采用Altera公司的EP1C6Q240C8的多管腳，多邏輯單元的忍片?？删幊痰倪壿嬁刂颇?塊用CPLD實現(xiàn)，采用Altera公司EPM7128S的忍片型號它具有編程靈活、集成度高、設計 開發(fā)周期短、適用范圍寬、開發(fā)工具先進、設計制造成本低、對設計者的硬件經(jīng)驗要求低、標 準產(chǎn)品無需測試、保密性強、價格大眾化等特點，各忍片的處理方法采用的是本領域常用的 技術手段，不是本實用新型的發(fā)明點，此處不再寶述。
[0050] 通訊模塊8具有工業(yè)W太網(wǎng)、CAN-BUS和RS485等通信接口，通訊介質(zhì)可采用光纖、 屏蔽雙絞線等，實現(xiàn)IEC61850、IEC60870-5-103 (104)、CAN2. 0、RS485、Modbus等多種通信 協(xié)議的轉(zhuǎn)換。
[0051] 本實用新型的通信配置包括：打印機接口，Modem或IAP下載電纜接口，一個 RS485接口，兩個RS485/RS232接口，差分GPS脈沖對時接口和異步廣播對時接口?？蛇x配 置為：Ethernet接口，支持全雙工和半雙工的lO/lOObase-T雙絞線接口，支持多模和單模 的10化ase-F光纖接口；兩個CAN總線接口，符合CAN2.OB標準，傳輸速率為60肺PS，最大 傳輸距離1虹1。
【主權項】
1. 高壓微機線路保護裝置，包括互感器（I)和繼電器（7)，其特征在于：還包括開關量 輸入模塊（2)，由A/D采樣模塊I (3. 1)、DSP數(shù)據(jù)處理模塊I (4. 1)、輸入控制模塊I (5. 1) 和邏輯控制模塊I (6. 1)構成的第一電路單元，由A/D采樣模塊II (3. 2)、DSP數(shù)據(jù)處理模 塊II (4. 2)、輸入控制模塊II (5. 2)和邏輯控制模塊II (6. 2)構成的第二電路單元，通訊模 塊（8)和人機接口模塊（9)，其中，所述互感器（1)分別連接第一電路單元A/D采樣模塊I (3. 1)的輸入端和第二電路單元A/D采樣模塊II (3. 2 )的輸入端，開關量輸入模塊（2 )分別 連接輸入控制模塊I (5. 1)的輸入端和輸入控制模塊II (5. 2)的輸入端，邏輯控制模塊I (6. 1)的輸出端和邏輯控制模塊II (6. 2)的輸出端與繼電器（7)連接；在第一電路單元中， 所述A/D采樣模塊I (3.1)和輸入控制模塊I (5.1)分別與DSP數(shù)據(jù)處理模塊I (4.1)的 兩個輸入端連接，DSP數(shù)據(jù)處理模塊I (4. 1)的輸出控制端與邏輯控制模塊I (6. 1)連接， 第二電路單元中各模塊間的連接關系與第一電路單元相同，通訊模塊（8)和人機接口模塊 (9)分別與DSP數(shù)據(jù)處理模塊連接。2. 根據(jù)權利要求1所述高壓微機線路保護裝置，其特征在于：所述互感器（1)包括電流 互感器和電壓互感器。3. 根據(jù)權利要求1所述高壓微機線路保護裝置，其特征在于：所述人機接口模塊（9)包 括鍵盤輸入t旲塊和顯不t旲塊。4. 根據(jù)權利要求1到3任一項所述高壓微機線路保護裝置，其特征在于：還設置有打 印接口模塊（10)，打印接口模塊（10)與DSP數(shù)據(jù)處理模塊連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種高壓微機線路保護裝置?；ジ衅鞣謩e連接A/D采樣模塊Ⅰ的輸入端和A/D采樣模塊Ⅱ的輸入端，開關量輸入模塊分別連接輸入控制模塊Ⅰ的輸入端和輸入控制模塊Ⅱ的輸入端，邏輯控制模塊Ⅰ的輸出端和邏輯控制模塊Ⅱ的輸出端與繼電器連接；A/D采樣模塊Ⅰ和輸入控制模塊Ⅰ分別與DSP數(shù)據(jù)處理模塊Ⅰ的兩個輸入端連接，DSP數(shù)據(jù)處理模塊Ⅰ的輸出控制端與邏輯控制模塊Ⅰ連接，通訊模塊和人機接口模塊分別與DSP數(shù)據(jù)處理模塊連接。本實用新型性能穩(wěn)定，保護過程可靠。
【IPC分類】H02H7/22
【公開號】CN204858539
【申請?zhí)枴緾N201520578400
【發(fā)明人】劉建
【申請人】重慶迅馳電氣有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月4日