专利名称：电网故障测控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电网安全领域，具体涉及一种电网故障测控装置。
背景技术：
电网中的单相接地、电压越限，即过压或欠压、断线、铁磁谐振等故障是严重影响系统供电可靠性的常见故障。而对于这些故障，通常是靠装设“消谐装置”、电压检测装置、 “微机综保”等多个装置才能进行检测与处理。采用多个装置消除电网中的故障不仅结构复杂而且成本高、不易控制。
发明内容本实用新型的目的是提供一种电网故障测控装置，能综合检测电网中出现的单相接地、电压越限、断线、铁磁谐振等故障，并进行相应的处理，结构简单，便于控制且节约了成本。为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案本装置包括第二微处理器，所述第二微处理器的输入端接信号采集模块，信号采集模块采集电压互感器提供的三相电压和开口电压，第二微处理器的输出端分别接消弧装置、消谐装置和报警模块的输入端，本装置还包括第三微处理器，所述第三微处理器的输入端接若干选线模块的输出端，所述选线装置采集电网支线通过零序电流互感器感应的电流并经模数转换后送入第三微处理器，第二微处理器和第三微处理器还与第一微处理器双向连接。由上述技术方案可知，信号采集模块采集电压互感器提供的三相电压和开口电压，由于不同的故障类型对应的三相电压和开口电压有不同的规律。所以根据电压值可以判断出故障类型。如果得出的故障是过压、欠压或断线则输出报警控制信号；如果是谐振发生，则进行消谐处理；如果是金属接地或者是弧光接地，则启动选线模块判断出故障的线路并启动消弧装置处理。本装置能综合处理电网中出现的常见故障，且装置结构简单、易于控制，较采用单独的各故障保护装置节省了成本。
图1是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本装置包括第二微处理器1，所述第二微处理器1的输入端接信号采集模块2，信号采集模块2采集电压互感器提供的三相电压和开口电压，第二微处理器1的输出端分别接消弧装置4、消谐装置5和报警模块9的输入端，本装置还包括第三微处理器 6，所述第三微处理器6的输入端接若干选线模块7的输出端，所述选线装置采集电网支线通过零序电流互感器感应的电流并经模数转换后送入第三微处理器6，第二微处理器1和第三微处理器6还与第一微处理器8双向连接。[0008]三相电压为母线三相经电压互感器变换后的低压三相，开口电压为三相电压通过零序电压互感器后的感应电压。正常情况下系统对开口电压进行高速采样，对三相电压低速采样。此时开口电压的值很低，接近为0，而三相电压值基本相等，相位相差120度。一旦三相电压有一相或多相出现问题时，三相电压的矢量则不再平衡，即矢量和不为0，而开口电压是反映三相的矢量和的值，即开口电压会突然升高。系统采样开口电压升高到规定的最大极限时立即对三相电压也进行高速采样。信号采集模块2将采集到的三相电压和开口电压进行模数转换后送入第二微处理器1，信号采集模块2会采集半个周期的三相电压和开口电压，第二位处理器1根据采样值及其变比计算出各种的有效值。由于不同的故障类型(过压、欠压、谐振、断线、金属接到、弧光接地等)对应的三相电压和开口电压有不同的规律。所以根据计算出的各有效值可以判断出故障类型。如果得出的故障是过压、欠压或断线，则输出报警信号；如果是谐振发生，则进行消谐处理；如果是金属接地或者是弧光接地，则启动选线模块判断出故障的线路并启动消弧装置处理及输出报警信号。选线模块7采用小电流选线的原理，主要是根据相位法和有效值法判断。各组支线都是ABC三相通过零序电流互感器感应出的电流，正常情况下，ABC三相平衡，感应电流为0，一旦出现弧光接地或金属接地时，各支线感应出的电流都发生变化，而故障支线感应的电流值一般是最大，基本是其他支线线路电流之和。对与弧光接地来说，合间前和合闸后，故障线路的电流方向会发生180度的翻转，而非故障组则不会改变方向。对与金属接地时，接地前和接地后，故障组电流发生180度翻转，而非故障组不变。根据以上原理，利用相位相反法为主，有效值最大法为辅助，可以很精确的判断出故障线路，从而进行处理。所述消弧装置4包括真空接触器，所述真空接触器串联在电网母线及支线的每相电压和地之间。当判断出故障线路及故障相后，第二微处理器1会驱动故障相的真空接触器闭合，以使该相接地，故障相电压降为0，电压消失。所述的消谐装置包括可控开关，可控开关和阻尼电阻串联在电压互感器的开口角回路中。当开口电压小于一定值时，可控开关处于阻断状态，当开口电压大于一定值时，系统出现故障。微处理器计算开口电压的频率，并判断是否发生铁磁谐振，如果发生铁磁谐振，则可控开关闭合，电压互感器的开口角回路接通，铁磁谐振在阻尼电阻的作用下迅速消失。其原理是，电压互感器发生铁磁谐振时，中性点产生位移，使三相电压不对称，互感器饱和，出现零序磁通，高压绕组流过零序电流，在开口角两端，要感应零序电压，接有电阻时， 则有零序电流流过。这个电流是对高压绕组中的零序电流所建立的磁通起去磁作用的。所述的第二微处理器1的输入端还接开关量采集模块3，用以采集装置的开关量信息，为装置的动作提供参考。如第二微处理器1判断出故障线路和故障相后，会结合真空接触器的开关量信息，如果真空接触器处于闭合状态，则不动作，如果真空接触器处于断开状态，则驱动真空接触器闭合。所述的第三微处理器为若干个，第三微处理器的数量可根据支路的数量进行扩展。所述信号采集模块2还采集电流互感器提供的零序电流，该值可以为保险丝的选择提供参考。[0017]所述的第一微处理器8的输入端接键盘控制模块12的输出端，第一微处理器8的输出端接显示模块10和指示灯13。键盘控制模块12和显示模块7以及指示灯13，作为人机对话界面进行相应的参数设置、故障报警显示等。所述的第一微处理器8还与通讯模块11相连。第一微处理器8通过通讯模块11 可把当前系统的状态和故障上传到后台中控室，便于管理和查询。所述的可控开关为可控硅。可控硅较继电器反应快，无触点，开断无涌流。下面结合图1说明本实用新型的工作过程，信号采集模块2将采集到的三相电压和开口电压进行模数转换后送入第二微处理器1，信号采集模块2会采集半个周期的三相电压和开口电压，第二位处理器1根据采样值及其变比计算出各种的有效值。由于不同的故障类型(过压、欠压、谐振、断线、金属接到、弧光接地等)对应的三相电压和开口电压有不同的规律。所以根据计算出的各有效值可以判断出故障类型。如果得出的故障是过压、欠压或断线，则通过显示模块10中文提示，同时指示灯 13报警指示及报警模块9输出报警信号；如果是谐振发生，则进行消谐处理，即把开口电压的零序电压互感器的二次段瞬间短路，同时指示灯13报警指示，显示模块10显示消谐处理的各种参数(频率、消谐次数等)；如果是金属接地或者是弧光接地，则通过第一微处理器8 启动选线模块判断出故障的线路并根据真空接触器的开关量信息决定是否真空接触器合闸，同时显示故障类型及故障线路。
权利要求1.一种电网故障测控装置，其特征在于本装置包括第二微处理器(1)，所述第二微处理器(1)的输入端接信号采集模块O)，信号采集模块( 采集电压互感器提供的三相电压和开口电压，第二微处理器⑴的输出端分别接消弧装置G)、消谐装置(5)和报警模块 (9)的输入端，本装置还包括第三微处理器(6)，所述第三微处理器(6)的输入端接若干选线模块(7)的输出端，所述选线装置采集电网支线通过零序电流互感器感应的电流并经模数转换后送入第三微处理器(6)，第二微处理器(1)和第三微处理器(6)还与第一微处理器 (8)双向连接。
2.根据权利要求1所述的电网故障测控装置，其特征在于所述消弧装置(4)包括真空接触器，所述真空接触器串联在电网母线及支线的每相电压和地之间。
3.根据权利要求1所述的电网故障测控装置，其特征在于所述的消谐装置包括可控开关，可控开关和阻尼电阻串联在电压互感器的开口角回路中。
4.根据权利要求1所述的电网故障测控装置，其特征在于所述的第二微处理器(1) 的输入端还接开关量采集模块(3)。
5.根据权利要求1所述的电网故障测控装置，其特征在于所述的第三微处理器为若干个。
6.根据权利要求1所述的电网故障测控装置，其特征在于所述信号采集模块(2)还采集电流互感器提供的零序电流。
7.根据权利要求1所述的电网故障测控装置，其特征在于所述的第一微处理器(8) 的输入端接键盘控制模块的输出端。
8.根据权利要求1所述的电网故障测控装置，其特征在于所述的第一微处理器(8) 的输出端接显示模块(10)和指示灯(13)。
9.根据权利要求1所述的电网故障测控装置，其特征在于所述的第一微处理器(8) 还与通讯模块(11)相连。
10.根据权利要求1所述的电网故障测控装置，其特征在于所述的可控开关为可控娃。
专利摘要本实用新型具体涉及一种电网故障测控装置，本装置包括第二微处理器，所述第二微处理器的输入端接信号采集模块，信号采集模块采集电压互感器提供的三相电压和开口电压，第二微处理器的输出端分别接消弧装置、消谐装置和报警模块的输入端，本装置还包括第三微处理器，所述第三微处理器的输入端接若干选线模块的输出端，所述选线装置采集电网支线通过零序电流互感器感应的电流并经模数转换后送入第三微处理器，第二微处理器和第三微处理器还与第一微处理器双向连接，本装置能综合处理电网中出现的常见故障，且装置结构简单、易于控制，较采用单独的各故障保护装置节省了成本。
文档编号H02H9/08GK202127233SQ20112020382
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者李华, 郭耀华 申请人:安徽国科电力设备有限公司