专利名称：具有过流自保护的终端用户母联备自投控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种备用电源自动投入装置，尤其涉及一种适用于终端用户母联备自投控制装置。
背景技术：
备自投装置，即备用电源自动投入装置(或称为备用电源自投装置)，是电力系统中为了提高供电可靠性而装设的自动装置，对提高多电源供电负荷的供电可靠性，保障连续供电具有重要的作用，其作用是当工作电源因故障或其他原因消失后，迅速地断开工作电源，并将备用电源投入工作。备自投装置从逻辑原理上讲属于简单逻辑运算，其可靠性直接影响着整个变电站乃至整个电网系统的安全稳定运行，稍有不慎就会导致系统部分停电乃至全站大面积停 H1^ ο目前，备自投装置已广泛应用于各种电压等级的变、配电站(所)，公告日为2003 年9月10日，公告号为CN2572648Y的中国专利“双路电源切换开关的自动控制装置”
公开日为2008年7月23日，公开号为CN101227091A的中国发明专利申请“智能所用电系统”以及公告日为2007年11月21日，公告号为CN200979999Y的中国专利“备自投装置”，披露了与“备自投”相关的技术方案。专利申请号为200610149082. 1，申请日为2006年11月24日，发明名称为“一种自动投入备用电源的装置”中介绍了采用单台微机进行控制，随运行的变化能实现自动投入备用电源。
发明内容
本发明设计的一种具有过流自保护的终端用户母联备自投控制装置，该装置是在低压侧连接有后备柴油发电机，在主电网失电下能够为用户供电。通过电流互感器采集线路上的电流，当出现过流时，能实现对线路的保护。本发明设计的终端用户母联备自投控制装置能广泛适用于IOKV或110KV单母线分段方式的母联自投，属智能电网中智能开关设备。本发明的一种具有过流自保护的终端用户母联备自投控制装置，该装置中的单片机与电网单元之间实现采样模拟量SA、采样开关量SD和动作开关量MD的信号传输；单片机接收手动控制开关量HD ；电源(Li)和电源(L2)接入电网单元中；所述的电网单元中还设有柴油发电机；所述柴油发电机(M)的输出的电能接入电网单元中。所述的电网单元中包括有电容器(Cl)和电容器(C2)组成A电压互感器。电容器 (C3)和电容器(C4)组成B电压互感器。电容器(C5)和电容器(C6)组成C电压互感器。 电容器(C7)和电容器(C8)组成D电压互感器。所述的A电压互感器的结构为是在一段电源(Li)上先包覆一层绝缘材料，然后在绝缘材料上包覆铜网；所述铜网能够感应到的电压记为电源Ll-测量电压UX1。电容器(Cl)的一端接地，电容器(Cl)的另一端与电容器(C2)连接，电容器(C2)的另一端连接在电源(Li)上；所述电源(Li)上的电流互感器(CTl)用于测量电源(Li)上的电流Inl。 所述的B电压互感器的结构为是在一段电源(L2)上先包覆一层绝缘材料，然后在绝缘材料上包覆铜网；所述铜网能够感应到的电压记为电源L2-测量电压UX2。电容器 (C4)的一端接地，电容器(C4)的另一端与电容器(C3)连接，电容器(C3)的另一端连接在电源(L2)上；所述电源(L2)上的电流互感器(CT2)用于测量电源(L2)上的电流In2。所述的C电压互感器的结构为是在一段母线(Bi)上先包覆一层绝缘材料，然后在绝缘材料上包覆铜网；所述铜网能够感应到的电压记为母线Bl-测量电压Uml。电容器 (C6)的一端接地，电容器(C6)的另一端与电容器(C5)连接，电容器(C5)的另一端连接在母线(Bi)上。所述的D电压互感器的结构为是在一段母线(B2)上先包覆一层绝缘材料，然后在绝缘材料上包覆铜网；所述铜网能够感应到的电压记为母线B2-测量电压Um2。电容器 (C8)的一端接地，电容器(C8)的另一端与电容器(C7)连接，电容器(C7)的另一端连接在母线(B2)上；所述母线(B2)上的电流互感器(CT3)用于测量母线(B2)上的电流定值In3。变压器(Tl)的一端连接在母线(Bi)上，变压器(Tl)的另一端连接在断路器 (4DL)上，断路器(4DL)的另一端连接到供用户使用的线路(L3)中，所述线路(L3)上的电流互感器CT4用于测量线路(L3)上的电流In4。所述线路(L3)上的电压互感器(PTl)用于测量线路(L3)上的电压记为供电用户侧电压队。柴油发电机(M)的输出端与线路(L3)之间连接有断路器(5DL)，柴油发电机(M) 输出端上的电压互感器(PT2)用于测量柴油发电机(M)输出的电压记为柴油发电机输出电
压UK。本发明具有过流自保护的终端用户母联备自投控制装置的优点在于①高压侧不使用电压模拟量取样，而采用在电源线路上设置绝缘材料和铜网包覆作为模拟电压采样源，其结构简单、成本低；②高压侧电压消失后，还采样低压侧电压为参考作为启动闭锁转换条件。因为是使用在终端用户，所以低压侧电压的消失情况有时候也是考虑的重要因素之一，这样可以减小误操作，提高备自投装置的可靠性。③适应多种接线方式备自投、供电可靠性高。
图1是本发明的单片机与电网单元之间电气连接的结构框图。图2是本发明的备自投装置作用的断路器接线图。图2A是A电压互感器的结构图。图2B是B电压互感器的结构图。图2C是C电压互感器的结构图。图2D是D电压互感器的结构图。图3是本发明备自投装置的工作原理流程图。图4A是本发明联络断路器备自投动作过程图。图4B是本发明进线断路器备自投动作过程图。
图4C是本发明柴油发电机备自投动作过程图。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。参见图1所示，本发明设计的一种具有过流自保护的终端用户母联备自投控制装置，该装置中的单片机与电网单元之间实现采样模拟量SA、采样开关量SD和动作开关量MD 的信号传输；单片机能够接收手动控制开关量HD ；电源Ll和电源L2接入电网单元中；柴油发电机M(作为后备电源)的输出的电能接入电网单元中；从而实现电网单元为用户可靠供 H1^ ο采样模拟量SA中包括有电源Ll-测量电压Uxi、电源L2-测量电压Ux2、母线Bl-测量电压Uml、母线B2-测量电压Um2、供电用户侧电压队、柴油发电机输出电压Uk、电源Ll的进线侧电流定值Inl、电源L2的进线 侧电流定值In2、母线B2的电流定值In3、供电用户线路L3 的出线侧电流定值In4，采样模拟量SA采用数学集合形式表达为SA = {UX1，Ux2，Uml，Um2，Ul,
Uk，Inl' In2' In3'工』°采样开关量SD包括有断路器IDL的跳闸位置信号1DLTWJ、断路器2DL的跳闸位置信号2DLTWJ、断路器3DL的跳闸位置信号3DLTWJ、断路器4DL的跳闸位置信号4DLTWJ、断路器5DL的跳闸位置信号5DLTWJ，采样开关量SD采用数学集合形式表达为SD= {1DL TffJ, 2DL TffJ,3DL TffJ,4DL TffJ,5DL TWJ}。动作开关量MD包括有断路器IDL的跳闸信号1TJ、断路器2DL的跳闸信号2TJ、断路器3DL的跳闸信号3TJ、断路器4DL的跳闸信号4TJ、断路器5DL的跳闸信号5TJ、断路器 IDL的合闸信号1HJ、断路器2DL的合闸信号2HJ、断路器3DL的合闸信号3HJ、断路器4DL 的合闸信号4HJ、断路器5DL的合闸信号5HJ，动作开关量MD采用数学集合形式表达为MD ={1TJ，2TJ，3TJ，4TJ，5TJ，1HJ，2HJ，3HJ，4HJ，5HJ}。单片机在接收人工手动控制输入的手动控制开关量HD时，接收的信号包括有断路器IDL的手动跳闸信号1DLSTJ、断路器2DL的手动跳闸信号2DLSTJ、断路器3DL的手动跳闸信号3DLSTJ、断路器4DL的手动跳闸信号4DLSTJ、断路器5DL的手动跳闸信号5DLSTJ， 手动控制开关量HD采用数学集合形式表达为HD = {1DLSTJ, 2DLSTJ, 3DLSTJ, 4DLSTJ, 5DLSTJ}。本发明设计的电网单元结构如图2所示，图中，L1、L2分别表示电网电源，CTl、CT2 和CT3分别表示电流互感器，1DL、2DL、3DL、4DL和5DL分别表示断路器，Tl和T2分别表示变压器，PTl和PT2分别表示电压互感器。电容器Cl和电容器C2组成A电压互感器。参见图2A所示，所述的A电压互感器的结构为是在一段电源Ll上先包覆一层绝缘材料，然后在绝缘材料上包覆铜网；所述铜网能够感应到的电压记为电源Ll的测量电压Uxi (简称为电源Ll-测量电压Uxi)。电容器 Cl的一端接地，电容器Cl的另一端与电容器C2连接，电容器C2的另一端连接在电源Ll 上；所述电源Ll上的电流互感器CTl用于测量电源Ll上的电流Inl。电容器C3和电容器C4组成B电压互感器。参见图2B所示，所述的B电压互感器的结构为是在一段电源L2上先包覆一层绝缘材料，然后在绝缘材料上包覆铜网；所述铜网能够感应到的电压记为电源L2的测量电压Ux2(简称为电源L2-测量电压UX2)。电容器C4的一端接地，电容器C4的另一端与电容器C3连接，电容器C3的另一端连接在电源L2 上；所述电源L2上的电流互感器CT2用于测量电源L2上的电流U。电容器C5和电容器C6组成C电压互感器。参见图2C所示，所述的C电压互感器的结构为是在一段母线Bl上先包覆一层绝缘材料，然后在绝缘材料上包覆铜网；所述铜网能够感应到的电压记为母线Bl的测量电压Uml (简称为母线Bl-测量电压UJ。电容器C6 的一端接地，电容器C6的另一端与电容器C5连接，电容器C5的另一端连接在母线Bl上。 电容器C7和电容器C8组成D电压互感器。参见图2D所示，所述的D电压互感器的结构为是在一段母线B2上先包覆一层绝缘材料，然后在绝缘材料上包覆铜网；所述铜网能够感应到的电压记为母线B2的测量电压Um2(简称为母线B2-测量电压Um2)。电容器 C8的一端接地，电容器C8的另一端与电容器C7连接，电容器C7的另一端连接在母线B2 上；所述母线B2上的电流互感器CT3用于测量母线B2上的电流定值In3。变压器Tl的一端连接在母线Bl上，变压器Tl的另一端连接在断路器4DL上，断路器4DL的另一端连接到供用户使用的线路L3中，所述线路L3上的电流互感器CT4用于测量线路L3上的电流In4。所述线路L3上的电压互感器PTl用于测量线路L3上的电压Ul (简称为供电用户侧电压Ul)。柴油发电机M的输出端与线路L3之间连接有断路器5DL，柴油发电机M输出端上的电压互感器PT2用于测量柴油发电机M输出的电压Uk (简称为柴油发电机输出电压Uk)。参见图3所示，备自投工作原理流程图是当装置复归或上电完成初始化后，从定值存储区取相关控制字。保护定值中主要是电源线路电压检查定值控制字(电源Ll线路中电压检查定值控制字Fxi、电源L2线路中电压检查定值控制字Fx2)，用于控制备自投逻辑是否检查线路电压(UX1、Ux2)，当现场无电压互感器时，备自投装置将不检查该线路电压；母线电压的方向控制字M，当M = 0，检查两段母线电压，当M = 1，只检查本段母线电压；FX1、 FX2、M三个控制字，用于判断有、无线路变压器及桥接线母线在线路侧的一次接线形式；不同工作方式(FS1、FS2、FS3、FS4和FS5)五个控制字用于五种备自投方式的投退控制。接下来备自投装置输入相关开关量SD = {IDLTff J, 2DLTWJ, 3DLTWJ, 4DLTWJ, 5DLTWJ}和HD = {1DLSTJ, 2DLSTJ, 3DLSTJ, 4DLSTJ, 5DLSTJ} 0所述控制字分别用于判断有无联络断路器、投切备自投、用于判断断路器位置、用于判断是否手动操作断路器、母差保护闭锁、变压器保护闭锁。交流模拟量输入主要是电压和电流模拟量输入SA = {UX1，Ux2，Uml，Um2，UL, Uk, Inl, In2, In3，InJ，再接下来，装置按照预先设定的备自投充放电及动作逻辑进行工作，如果满足备自投动作条件，则输出开关量控制相关断路器合闸与分闸。在本发明中，为了实现过流自保护，在母线B2上增加了电流互感器CT3，当断路器 3DL合闸之后，如果检测到In3大于设定电流值Iin(Iin —般为100A)，则跳开断路器3DL，备自投装置不再投入，从而实现对电网单元的过流保护。当备自投装置检测到无电源接入电网单元，则跳开断路器4DL，启动柴油发电机， 但电压互感器PT2检测电压Uk达到设定电压值Uin (Uin —般为相电压220V，记为Uk > )，则断路器5DL合闸，从而实现为终端用户供电。参见图4A、图4B、图4C所示，本发明设计的备自投装置保护定值控制字中对四种备自投工作方式、电压互感器一次接线、联络断路器有无、柴油发电机有无进行了整定设置。线路电压检查定值控制字用于控制备自投逻辑是否检查线路电压(Uxi、Ux2)，当现场无电压互感器时，备自投装置将不检查该线的电压；Inl和In2表示进线侧的电流定值；In3表示母线B2上的电流定值；Uml、Um2表示母线电压；柴油发电机整定控制字记为K，K = 1即投入柴油发电机。当电压互感器(图2中的6个电压互感器)输出电压小于25V(二次侧额定电压为100V)即认为线路无电压，则电源Ll线路无电压记为Uxi <、电源L2线路无电压记为Ux2 <、母线Bl无电压记为Uml <、母线Β2无电压记为Um2 <、供电用户线路L3无电压记为Ul <、柴油发电机输出侧无电压记为Uk <。当电压互感器(图2中的6个电压互感器)输出电压大于70V(二次侧额定电压为100V)即认为线路有电压，则电源Ll线路有电压记为Uxi >、电源L2线路有电压记为Ux2 >、母线B 1有电压记为Uml >、母线Β2有电压记为Um2 >、供电用户线路L3有电压记为Ul >。当电流互感器(图2中的CT1、CT2、CT4电流互感器)输出电流小于0. IA( 二次侧额定电流5A)即认为线路无电流，则电源Ll线路无电流记为Inl <、电源L2线路无电压记为In2 <、供电用户线路L3无电压记为In4 <。本发明设计的备自投装置包括有下列的工作方式为(一 )工作方式一(FSl)(母线B2暗备用)(1)充电条件①电源Li、电源L2有电压；②断路器1DL、2DL、4DL闭合，断路器3DL 断开；③若投入柴油发电机控制字K = 1，断路器5DL在分位；④方式控制位为1，无任何放电条件；⑤联络断路器控制器字为1。(2)放电条件①手跳断路器IDL或2DL或4DL，保持跳闸脉冲300ms ；②断路器 3DL在合位；③若投入柴油发电机控制字K = 1，断路器5DL在合位；④如果方式控制位为1 时，满足电源L2无电压持续30S ；⑤备自投装置退出运行；⑥主变保护闭锁备自投 ’⑦母差保护闭锁备自投。(3)备自投具体动作过程为当满足FSl充电完成、电流互感器CTl无流、母线B2 有电压的情况下，①若母线B 1无电压，备自投即启动延时TTl (表示断路器IDL启动跳闸延时时间)后，跳断路器IDL ；②若断路器IDL在跳位，且断路器IDL的跳闸信号持续存在 (有效时间为300ms再加上HT3的时间)，此时经300ms延时后，启动备自投，再延时HT3 (表示断路器3DL启动合闸延时时间)后，合断路器3DL。( 二)工作方式二(FS2)(母线Bl暗备用)(1)充电条件①线路1、线路2有电压；②断路器1DL、2DL、4DL闭合，断路器3DL 断开；③若投入柴油发电机控制字K = 1，5DL在分位；④方式控制位为1，无任何放电条件； ⑤联络断路器控制器字1。(2)放电条件①手跳IDL或2DL或4DL，保持跳闸脉冲300ms ；②断路器3DL在合位；③若柴油发电机控制字K = 1投入，5DL在合位；④如果方式控制位为1时，满足电源 Ll无电持续压30S ；⑤备自投装置退出运行；⑥主变保护闭锁备自投；⑦母差保护闭锁备自投。(3)备自投具体动作过程为当满足FS2充电完成、电流互感器CT2无流、母线Bl 有电压的情况下，①若母线B2无电压，备自投即启动延时TT2 (表示断路器2DL启动跳闸延时时间)后，跳2DL ；②若2DL在跳位，且2DL的跳闸信号持续存在(有效时间为300ms再加上HT3的时间)，此时经300ms延时后，启动备自投，再延时HT3 (表示断路器3DL合闸延时时间)后，合3DL。(三)工作方式三(FS3)(断路器2DL明备用)
(1)充电条件①根据控制字M = 1选择母线B2有电压或者M = 0选择母线Bi、 母线B2同时有电压；②断路器1DL、4DL闭合，断路器2DL断开；③若联络断路器控制字1， 断路器3DL在合位；④若柴油发电机控制字K = 1投入，断路器5DL在分位；⑤方式控制位为1，无任何放电条件。(2)放电条件①手跳IDL或4DL，保持跳闸脉冲300ms ；②若联络断路器控制字1， 手跳3DL并保持跳闸脉冲300ms ；③断路器2DL合位；④若柴油发电机控制字K = 1投入， 5DL在合位；⑤如果方式控制位为1时，满足电源L2无压达30S ；⑥备自投装置退出运行； ⑦母差保护闭锁备自投。(3)备自投具体动作过程为当满足FS3充电完成、电流互感器CTl无流、电源L2 电压检查投入时Ux2有电压，①若根据控制字M = 1判断母线Bl失压或者M = 0选择母线 Bi、母线B2同时失压，备自投即启动延时TTl (表示断路器IDL启动跳闸延时时间)后，跳 IDL ；②若备自投启动后，若判断IDL在跳位并延时300ms，且IDL的跳闸信号持续存在(有效时间为300ms再加上HT2的时间)，再延时HT2 (表示断路器2DL合闸延时时间)后，合 2DL。(四)工作方式四(FS4)(断路器IDL明备用)(1)充电条件①根据控制字M = 1选择母线B2有电压或者M = 0选择母线Bi、 母线B2同时有电压；②断路器2DL、4DL闭合，断路器IDL断开；③若联络断路器控制字1， 3DL在合位；④若柴油发电机控制字K = 1投入，5DL在分位；⑤方式控制位为1，无任何放电条件。(2)放电条件①手跳2DL或4DL，保持跳闸脉冲300ms ；②若联络断路器控制字1， 手跳3DL并保持跳闸脉冲300ms ；③断路器IDL合位；④若柴油发电机控制字K = 1投入， 5DL在合位；⑤如果方式控制位为1时，满足电源Ll无电压持续30S ；⑥备自投装置退出运行；⑦母差保护闭锁备自投。(3)备自投具体动作过程为当满足FS4充电完成、电流互感器CT2无流、电源Ll 电压检查投入时Uxi有电压，①若根据控制字M = 1判断母线B2失压或者M = 0判断母线 B1、母线B2同时失压，备自投即启动延时TT2 (表示断路器2DL启动跳闸延时时间)后，跳 2DL ；②若备自投启动后，若判断2DL在跳位并延时300ms，且2DL的跳闸信号持续存在(有效时间为300ms再加上HT 1的时间)，再延时HTl (表示断路器IDL合闸延时时间)后，合 1DL。(五)工作方式五(FS5)(柴油发电机M明备用)(1)充电条件①用户供电线路L3有电压Ul ；②断路器4DL闭合，断路器5DL断开； ③方式控制位为1，无任何放电条件；④柴油发电机控制字K = 1。(2)放电条件①手跳4DL，保持跳闸脉冲300ms ；②断路器5DL在合位；③备自投
装置退出运行。(3)备自投具体动作过程为当满足FS5充电完成、电流互感器CT4无流、电源Ll 电压Uxi、电源L2电压Ux2均失电，①备自投即启动延时TT4 (表示断路器4DL启动跳闸延时时间)后，跳4DL ；②若备自投启动后，若判断4DL在跳位并延时300ms，且4DL的跳闸信号持续存在(有效时间为300ms再加上HT5的时间)，启动柴油发电器，待发电机输出电压满足要求，再延时HT5 (表示断路器5DL合闸延时时间)后，合5DL。在本发明中，备用电源自投装置的每个动作逻辑的控制条件总的可分为两类一类为启动条件，另一类为闭锁条件。当启动条件都满足，闭锁条件都不满足时，备投动作有效。为防止备投重复动作，在每个动作逻辑中设置一个“充电”计数器，充电后方开放输出逻辑。“充电”的条件 为(1)所有启动条件满足准备过程中；(2)无任何闭锁条件。“充电”满的条件考虑为以上两条件同时满足超过一定时间。“放电”条件考虑为(1)任一个闭锁条件满足；(2)备投动作出口有输出后。(3)如果用户终端短路引起跳闸；“动作”的条件一般为(1)充电满；(2)启动条件全部满足；(3)闭锁条件全不满足；(4)延时时间T内，以上条件均满足。充电逻辑当前系统各项条件满足自投并允许投入时，令备自投充电状态为1。只有充好电， 在系统故障时备用电源才能投入，备用电源投入后，备自投自动放电，直到下次条件满足才能充电，从而达到备自投只动作1次的目的。放电逻辑(1)站点的所有主供、备供电源均无压；(2)相应充电方式的备投开关均投入检修压板时；(3)外部信号闭锁；(4)备自投动作前，测试无电流主供元件动作时，无电流主供元件的开关拒动(拒分闸)；(5)动作过程中，所有备投开关均拒动(拒合闸)时。(6)动作命令发出后，无任一个开关变为合位，也即拒合或合闸信号失效。
权利要求
1.一种具有过流自保护的终端用户母联备自投控制装置，该装置中的单片机与电网单元之间实现采样模拟量SA、采样开关量SD和动作开关量MD的信号传输；单片机接收手动控制开关量HD ；电源(Li)和电源(L2)接入电网单元中；其特征在于所述的电网单元中还设有柴油发电机；所述柴油发电机(M)的输出的电能接入电网单元中。所述的采样模拟量SA中包括有电源Ll-测量电压UX1、电源L2-测量电压Ux2、母线 Bl-测量电压Uml、母线B2-测量电压Um2、供电用户侧电压队、柴油发电机输出电压UK、电源 (Li)的进线侧电流定值Inl、电源(L2)的进线侧电流定值In2、母线(B2)的电流定值In3、供电用户线路(L3)的出线侧电流定值In4，采样模拟量SA采用数学集合形式表达为SA= {UX1， Ux2' Uml，Um2, Ul, Uk, Inl In2 In3，InJ °所述的采样开关量SD包括有断路器(IDL)的跳闸位置信号1DLTWJ、断路器(2DL)的跳闸位置信号2DLTWJ、断路器(3DL)的跳闸位置信号3DLTWJ、断路器(4DL)的跳闸位置信号4DLTWJ、断路器(5DL)的跳闸位置信号5DLTWJ，采样开关量SD采用数学集合形式表达为 SD = {IDLTffJ,2DLTWJ,3DLTWJ,4DLTWJ,5DLTWJ}。所述的动作开关量MD包括有断路器(IDL)的跳闸信号1TJ、断路器(2DL)的跳闸信号 2TJ、断路器(3DL)的跳间信号3TJ、断路器(4DL)的跳间信号4TJ、断路器(5DL)的跳闸信号5TJ、断路器(IDL)的合闸信号1HJ、断路器(2DL)的合闸信号2HJ、断路器(3DL)的合闸信号3HJ、断路器(4DL)的合闸信号4HJ、断路器(5DL)的合闸信号5HJ，动作开关量MD采用数学集合形式表达为 MD = {1TJ，2TJ，3TJ，4TJ，5TJ，IHJ，2HJ，3HJ，4HJ，5HJ}。所述的单片机在接收人工手动控制输入的手动控制开关量HD时，接收的信号包括有断路器(IDL)的手动跳闸信号1DLSTJ、断路器(2DL)的手动跳闸信号2DLSTJ、断路器(3DL) 的手动跳闸信号3DLSTJ、断路器(4DL)的手动跳闸信号4DLSTJ、断路器5DL的手动跳闸信号5DLSTJ，手动控制开关量HD采用数学集合形式表达为HD = {1DLSTJ，2DLSTJ，3DLSTJ， 4DLSTJ,5DLSTJ}。
2.根据权利要求1所述的具有过流自保护的终端用户母联备自投控制装置，其特征在于所述的电网单元中包括有电容器(Cl)和电容器(C2)组成A电压互感器。电容器(C3) 和电容器(C4)组成B电压互感器。电容器(C5)和电容器(C6)组成C电压互感器。电容器(C7)和电容器(C8)组成D电压互感器。所述的A电压互感器的结构为是在一段电源(Li)上先包覆一层绝缘材料，然后在绝缘材料上包覆铜网；所述铜网能够感应到的电压记为电源Ll-测量电压UX1。电容器(Cl) 的一端接地，电容器(Cl)的另一端与电容器(C2)连接，电容器(C2)的另一端连接在电源 (Li)上；所述电源(Li)上的电流互感器(CTl)用于测量电源(Li)上的电流Inl。所述的B电压互感器的结构为是在一段电源(L2)上先包覆一层绝缘材料，然后在绝缘材料上包覆铜网；所述铜网能够感应到的电压记为电源L2-测量电压UX2。电容器(C4) 的一端接地，电容器(C4)的另一端与电容器(C3)连接，电容器(C3)的另一端连接在电源 (L2)上；所述电源(L2)上的电流互感器(CT2)用于测量电源(L2)上的电流In2。所述的C电压互感器的结构为是在一段母线(Bi)上先包覆一层绝缘材料，然后在绝缘材料上包覆铜网；所述铜网能够感应到的电压记为母线Bl-测量电压Uml。电容器(C6) 的一端接地，电容器(C6)的另一端与电容器(C5)连接，电容器(C5)的另一端连接在母线 (Bi)上。所述的D电压互感器的结构为是在一段母线(B2)上先包覆一层绝缘材料，然后在绝缘材料上包覆铜网；所述铜网能够感应到的电压记为母线B2-测量电压Um2。电容器(C8) 的一端接地，电容器(C8)的另一端与电容器(C7)连接，电容器(C7)的另一端连接在母线 (B2)上；所述母线(B2)上的电流互感器(CT3)用于测量母线(B2)上的电流定值In3。变压器(Tl)的一端连接在母线(Bi)上，变压器(Tl)的另一端连接在断路器(4DL)上， 断路器(4DL)的另一端连接到供用户使用的线路(L3)中，所述线路(L3)上的电流互感器 CT4用于测量线 路(L3)上的电流In4。所述线路(L3)上的电压互感器(PTl)用于测量线路 (L3)上的电压记为供电用户侧电压队。柴油发电机(M)的输出端与线路(L3)之间连接有断路器(5DL)，柴油发电机(M)输出端上的电压互感器(PT2)用于测量柴油发电机(M)输出的电压记为柴油发电机输出电压 UK。
3.根据权利要求2所述的具有过流自保护的终端用户母联备自投控制装置，其特征在于所述的电网单元中在母线(B2)上增加了电流互感器(CT3)，当断路器(3DL)合闸之后， 如果检测到In3大于设定电流值Iin，则跳开断路器(3DL)，备自投装置不再投入，从而实现对电网单元的过流保护。
4.根据权利要求2所述的具有过流自保护的终端用户母联备自投控制装置，其特征在于所述的电网单元中，当备自投装置检测到无电源接入电网单元，则跳开断路器(4DL)， 启动柴油发电机，但电压互感器(PT2)检测电压Uk达到设定电压值Uin，则断路器(5DL)合闸，从而实现为终端用户供电。
全文摘要
本发明公开了一种具有过流自保护的终端用户母联备自投控制装置，该装置中的单片机与电网单元之间实现采样模拟量SA、采样开关量SD和动作开关量MD的信号传输；电源(L1)和电源(L2)接入电网单元中；柴油发电机M的输出的电能接入电网单元中；从而实现电网单元为用户可靠供电。所述电网单元在电源的输入端连接有电压互感器，在用户供电线路上设有柴油发电机作为后备电源。本发明装置能够按照预先设定的备自投充放电及动作逻辑进行工作，如果满足备自投动作条件，则输出开关量控制相关断路器合闸与分闸。
文档编号H02J9/06GK102185371SQ20111010040
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者廉世军, 张路明, 武建文, 胡华波 申请人:北京航空航天大学, 珠海市可利电气有限公司