小电流接地选线装置的制作方法

本实用新型属于电力设备微机保护测量故障装置领域，特别涉及一种用于输变电设备线路接地故障选线的测控装置。

背景技术：

我国大多数配电网均采用中性点不直接接地系统，即小电流接地系统，它包括中性点不接地系统，中性点经消弧线圈接地系统，中性点经电阻接地系统，小电流接地系统最常见的故障是单相接地。近几十年来，在变电站应用的小电流接地选线装置品种多样，有零序电流幅度测试法、功率方向法、谐波分析法、信号注入法、首半波分析法、小波分析法等；由于小电流接地系统发生接地故障时，接地点的电容电流很小，并且零序电流具有分散性，现场分支回路多、故障信号微弱、故障信息复杂、计算速度慢，导致现场安装的小电流接地选线装置无法准确选线，从而引起误报、漏报现象。

技术实现要素：

针对现有技术不足，本实用新型提供一种即时显示各回路零序电流、快速选线机架式结构安装、判断准确的小电流接地选线装置。

本实用新型采用以下技术方案：

一种小电流接地选线装置，其特征在于：包括了现场采集单元、零序电流互感器、选线监测主机，现场总线，零序电流互感器采集到零序电流信号送给现场采集单元、现场采集单元采集到的各零序电流信号通过现场总线送到选线监测主机，现场总线实现现场采集单元和选线监测主机之间数据交换和传输、现场采集单元安装于开关柜现场、零序电流互感器套装于开关柜输出的高压电缆上，选线监测主机安装于保护屏、现场总线采用RS485通讯，构为三层监测选线单元。

所述的现场采集单元：包括录波监测单元、小电流传感器、电流信号处理单元、A/D转换器、DSP、通讯单元；小电流传感器与录波监测单元相接，小电流传感器与电流信号处理单元相接，电流信号处理单元与A/D转换器相接，A/D转换器与DSP相接，DSP与通讯单元相接；小电流传感器监测到的零序电流送到录波监测单元，同时也送到电流信号处理单元，A/D转换器将电流信号处理单元送来的零序电流信号转换成DSP可以自动识别的数字信号，DSP将测量到的零序电流信号和录波监测单元送过来的零序电流波形整理压缩、打包，通过通讯单元发送到所述的现场总线再到选线监测主机；各零序电流信号通过现场采集单元的采集通过现场总线送到选线监测主机，零序电流互感器采集到零序电流信号送给现场采集单元、现场总线实现现场采集单元和选线监测主机之间数据交换和传输。

所述的选线监测主机，包括零序电压采集单元、A/D转换器2、CPU、通讯接口一、通讯接口二、键盘、显示器、U盘接口、存贮器；零序电压采集单元与A/D转换器2相接，A/D转换器2与CPU相接，CPU与通讯接口一、通讯接口二、键盘、显示器、U盘接口、存贮器相并接，零序电压采集单元的信号经过A/D转换器2的转换后，CPU实现了可以识别的计算机信号，通讯接口一和前面所述的现场采集单元、通讯单元相接；通讯接口二与变电站综合自动化系统或通信系统相接，CPU接收通讯接口一接收到各现场采集单元送过来的各回路零序电流和波形，进行判定选择接地故障回路，CPU将测量到的各种信息，通过液晶显示屏进行显示，发生接地故障时的测量数据通过键盘进行读取，也同时保存于存贮单元中，也可以通过U盘接口导出到其他设备上。

本实用新型具有以下优点：

1、若干个现场采集单元独立分开就地采集，无需导线，大大减少了零序电流采集时的干扰。

2、采用三层结构、分层、分布的安装方法，实现各路同一时间采集，使测量信号更加精确。

3、实现就现场录波和零序电流的双重判断，杜绝小电流接地选线出现误报、漏选的情况。

附图说明

图1，是本实用新型的装置结构框图。

图2，是本实用新型的现场采集单元结构框图。

图3，是本实用新型的选线监测主机结构框图。

具体实施方式

以下结合附图及实例对本实用新型做进一步的描述：

如图1所述，一种小电流接地选线装置，其特征在于：包括了现场采集单元（102）、零序电流互感器（101）、选线监测主机（104），现场总线（103）；零序电流互感器（101）采集到零序电流信号送给现场采集单元（102）、现场采集单元（102）采集到的各零序电流信号通过现场总线（103）送到选线监测主机（104），现场总线（103）实现现场采集单元（102）和选线监测主机（104）之间数据交换和传输、现场采集单元（102）安装于开关柜现场、零序电流互感器（101）套装于开关柜输出的高压电缆上，选线监测主机（104）安装于保护屏、现场总线（103）采用RS485通讯，构为三层监测选线单元；零序电流互感器（101）采用KHCT9N系列传感 器，也可以采用原有的其他零序电流互感器（101）；现场采集单元（102）供电由现场选线监测主机（104）统一供电保证正常的工作，现场采集单元（102）的体积为120mm （长）、68mm（宽）、45（高）mm，小体积合适于现场安装；现场总线（103）采用RS485的结构方式供电。

实施例二，所述的现场采集单元（102）：包括录波监测单元（202）、小电流传感器（203）、电流信号处理单元（204）、A/D转换器（205）、DSP（206）、通讯单元（201）；小电流传感器（203）与录波监测单元（202）相接，小电流传感器（203）与电流信号处理单元（204）相接，电流信号处理单元（204）与A/D转换器（205）相接，A/D转换器（205）与DSP（206）相接，DSP（206）与通讯单元（201）相接；小电流传感器（203）监测到的零序电流送到录波监测单元（202），同时也送到电流信号处理单元（204），A/D转换器（205）将电流信号处理单元（204）送来的零序电流信号转换成DSP（206）可以自动识别的数字信号， DSP（206）将测量到的零序电流信号和录波监测单元（202）送过来的零序电流波形整理压缩、打包，通过通讯单元（201）发送到所述的现场总线（103）再到选线监测主机（104）；各零序电流信号通过现场采集单元（102）的采集通过现场总线（103）送到选线监测主机（104），零序电流互感器（101）采集到零序电流信号送给现场采集单元（102）、现场总线（103）实现现场采集单元（102）和选线监测主机（104）之间数据交换和传输。

录波监测单元（202）采用双核组模方式MC2812的高性能录波单元具有测量通道多，测量速度快、实时处理能力强的特点。

小电流传感器（203）采用型号为BTJ9系列，带保护专用的电流互感器中，生产厂家由湖北华创电子提供，电流采样量程0-10A，精度0.2级，穿芯式互感器。

电流信号处理单元（204）主要处理各小电流传感器送过来的电流信号转换成对应用0-2V的电压信号送给下一级、A/D转换器（205）采用ITD公司生产的AD770506，16位模数转换；DSP 芯片采用德州仪器MS320系列芯片，快速反应。

通讯单元（206）采用AT485型号，采用半双工的数据交换方式，可以兼容MAX485等芯片。

所述的选线监测主机，包括零序电压采集单元（301）、A/D转换器2（302）、CPU（303）、通讯接口一（304）、通讯接口二（305）、键盘（306）、显示器（307）、U盘接口（308）、存贮器（309）；零序电压采集单元（301）与A/D转换器2（302）相接，A/D转换器2（302）与CPU（303）相接，CPU（303）与通讯接口一（304）、通讯接口二（305）、键盘（306）、显示器（307）、U盘接口（308）、存贮器（309）相并接，零序电压采集单元（301）的信号经过A/D转换器2（302）的转换后，CPU（303）实现了可以识别的计算机信号，通讯接口一（304）和前面所述的现场采集单元（102）、通讯单元（201）相接；通讯接口二（305）与变电站综合自动化系统或通信系统相接，CPU（303）接收通讯接口一（304）接收到各现场采集单元（102）送过来的各回路零序电流和波形，进行判定选择接地故障回路，CPU（303）将测量到的各种信息，通过液晶显示屏进行显示，发生接地故障时的测量数据通过键盘（306）进行读取，也同时保存于存贮单元中，也可以通过U盘接口（308）导出到其他设备上。

选线监测主机（104）中的零序电压采集单元主机监测稳中有段母线的电压信号，如果出现了零序电压，可判断配电线路发生了单相接地故障，也就是发生了小电流接地故障，需要启动接地故障巡查；A/D转换器2（302）采用型号采用ITD公司生产的AD770506，16位模数转换，主要是对零序电压采集单元送过来的电压信号进行模数转换；CPU（303）采用ATMEL公司生产的AT90S系列单片机；通讯接口一（304）、主要是对现场总线采用RS485的结构方式和现场采集单元（102）进行通迅，实现现场数据的判断和测量，通讯接口二（305）是对外部设备进行数据送达和交换信息、键盘（306）采用，上、下、左、右、确定和取消6个按键进行数据的设定和操作；显示器（307）采用7.5寸的液晶显示器，点阵为640480；U盘接口（308）实现数据的U盘保存；存贮器（309）实现测量数据和设定参数的存贮。