专利名称：消弧线圈微机自动调谐及接地选线装置的制作方法
技术领域：
一种消弧线圈微机自动调谐及接地选线装置，用于提高电力系统运行的安全性及事故处理的准确性，属于电力系统自动控制技术领域。
在我国3-66KV电力系统配电网中，当系统对地电容电流达到10A以上时，单相接地产生的电弧不能自动熄灭从而会发展成为更严重的事故，因此需装设消弧线圈用以减小接地点的电流，同时应尽快查找到故障线路。目前消弧线圈的调节及接地线路的选择都已采用微机化，并在实际系统得到了应用。应用的方式为由消弧线圈自动调谐控制器控制消弧线圈的自动调谐，由接地选线装置选择单相接地时的线路。目前的装置存在以下缺点1.x消弧线圈自动调谐控制以单片机为核心，以LED显示为人机界面。单片机的运算速度慢，内存容量小，同时消弧线圈自动调谐控制器的响应速度慢，计算精度差，信息的储存量小，从而达不到最佳调节效果；2.故障选线的准确性差，由于接地选线装置也是由单片机为核心构成的，且与消弧线圈自动调谐装置各自独立，因此接地选线装置不能及时获得有关消弧线圈运行的参数，从而在选线计算时不能正确找到故障线路，造成误选，从而使电力系统运行的安全性及可靠性大大降低；3.选线的速度慢，当电力系统发生单相接地故障时，快速查找接地线路并将其切除是保证电力系统安全运行的重要手段，而采用单片机为核心构成的选线装置，计算速度慢、大大延长了事故处理的时间；4.经济性差，由于采用了消弧线圈自动调谐控制器和接地选线装置两台设备，设备投资增加，占地面积增加，运行维修人员工作量增大。
本实用新型的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种能完成消弧线圈自动调谐及接地选线的综合装置，既能实现对消弧线圈的自动调谐又能在发生单相接地时快速选线，达到调节效果好，响应速度快，调档次数少，同时发生单相接地时选线计算速度快，准确性高。
为实现这样的目的，本实用新型提供的消弧线圈自动调谐及接地选线装置包括Z形接地变B，带真空开关的消弧线圈X、阻尼电阻R、阻尼电阻控制器RCS以及微机自动调谐及接地选线控制器XHK。调谐及接地选线控制器连接到消弧线圈的中间抽头及阻尼电阻控制器，同时自动调谐及接地选线控制器还与线路的零序CT相连。本实用新型的技术特征在于用一台微机自动调谐及接地选线控制器同时实现消弧线圈的自动调谐及接地选线功能。调谐及选线控制器采用模块化结构，由CPU模块、消弧线圈控制模块XH、选线模块SL1、SL2、总线板BUS，接口板JK组成，模块之间采用总线连接方式，总线包括数据总线、地址总线和控制总线。模块与总线板BUS之间采用64芯插件硬连接，总线板与接口板JK之间采用四根50芯扁平电缆连接。总线板BUS上扩展有8个插槽，每个插槽有不同的地址，模块地址由其插入的插槽确定。CPU模块可自动识别该插槽上是否插有模块，并根据插槽的地址自动加以区别每个模块。
本实用新型中CPU模块采用奔腾为核心的PC104工业控制机为主CPU，外扩一片8253，由8253的一个通道对系统测频，同时另一个通道设置为定时方式，定时对中性点电压、中性点电流、线路零序电流进行采样，采样率为每个周波点100点，该时间间隔将根据频率的变化而修改以保证每个周波采样100个点。CPU板上扩展了一块20V8可编程GAL完成地址译码，并由74LS245完成总线驱动。消弧线圈控制模块由一个MAX97完成对中性点电流、中性点电压，开口三角电压的数据采集工作，真空开关辅助触点的位置信号出16V8可编程GAL读入并给四只ORMON继电器输出档位编码，真空开关的分合由两只OMRON继电器控制，接口板JK提供与真空开关，阻尼电阻控制器及线路零序CT之间连接的端子并将PT、CT输入的100V和5A信号变换成0-10V和0-20mA小信号，供A/D转换用，连接端子采用6排插拨PTR端子，选线模块SL1、SL2是两块完全相同的模块，每个模块可对24路零序电流输入进行A/D转换，选线模块以一片MAX97为核心，零序电流信号通过滤波，放大等电路后连接到多路开关CD4051上，模块共扩展了四块CD4051，多路开关的输出连接到MAX97的输入端上。
以下结合附图对本实用新型的技术方案作进一步描述
图1为本实用新型各组成元件的线路连接示意图。
图中，Z形接地变压器B的ABC三个头接入电网，由接地变的中性点引出接带真空开关的消弧线圈X，消弧线圈X的末端经阻尼电阻R接地，自动调谐及接地选线控制器XHK的出线分别与消弧线圈X的真空开关触点及阻尼电阻控制器RCS相连，控制器XHK还与线路零序CT相连接。
Z形变压器的型号为DKSC，用以产生人工中性点及兼做站用变。有载调节消弧线圈采用XHDC干式铁心消弧线圈配真空开关构成，真空开关的型号为MFK。阻尼电阻采用不锈钢材料，其型号为ZX2，微机调节实时采集中性点电流、中性点电压及出线零序电流、功率，采用付氏算法实时计算系统电容电流，并调节消弧线圈档位，由于采用高速A/D转换和付氏算法，因此测量精度高，调档效果好，同时由于对故障线路的查找采用视在功率、基波和谐波三种算法，单相接地时选线的准确率高。
图2为本实用新型自动调谐及接地选线控制器XHK的线路连接示意图。
如图所示，控制器各组成部分为模块化设计，CPU模块、消弧线圈控制模块XH、选线模块SL1、SL2均连接到总线板BUS，总线包括数据总线、地址总线和控制总线。各模块与总线板BUS之间采用64芯插件硬连接，总线板BUS和接口模块JK之间采用四根50芯扁平电缆连接，接口模块通过可拔插端子PTR分别连接到消弧线圈X和阻尼电阻控制器RCS以及线路的零序CT。
本实用新型与已有技术相比具有显著的优点1.消弧线圈的调节准确、响应速度快、调档次数少；2.由于消弧线圈控制与接地选线由同一个装置完成，因此单相接地故障时，选线的响应速度快准确率高。
3.减少了设备的投资及运行维护费用，由于消弧线圈调节和选线的连接均在机箱内完成，故设备的安装及维护量小，设备的可靠性高。
权利要求1.一种消弧线圈微机自动调谐及接地选线装置，包括Z形变压器B、消弧线圈X、阻尼电阻R、阻尼电阻控制器RCS和自动调谐及接地选线控制器XHK，其特征在于接入电网Z形变压器B的中性点连接带真空开关消弧线圈X，消弧线圈X经阻尼电阻R接地，自动调谐及接地选线控制器XHK的出线分别与消弧线圈X的真空开关触点及阻尼电阻控制器RCS相连，XHK控制器还同线路的零序CT相连，同时实现消弧线圈自动调谐功能和接地选线功能。
2.一种如权利要求1所说的消弧线圈微机自动调谐及接地选线装置，其特征在于自动调谐及接地选线控制器XHK采用模块化结构，由CPU模块、消弧线圈控制模块XH、选线模块SL1、SL2、总线板BUS、接口板JK组成，模块与总线板之间采用64芯插件硬连接，总线板BUS与接口板JK采用50芯扁平电缆连接，接口板JK与消弧线圈X、阻尼电阻控制器RCS、零序CT的连接采用PTR可拔插端子。
专利摘要一种消弧线圈微机自动调谐及接地选线装置,自动调谐及接地选线控制器XHK的出线分别连接消弧线圈和阻尼电阻控制器,并与线路的零序CT相连,同时实现消弧线圈的自动调谐及接地选线功能。自动调谐及接地选线控制器XHK采用模块化结构,由CPU模块、消弧线圈控制模块、选线模块、总线板和接口板组成,模块之间采用总线连接方式。本实用新型采用视在功率、基波和谐波三种算法,选线准确性好,调节精度高。
文档编号H02H9/08GK2387653SQ99239118
公开日2000年7月12日 申请日期1999年7月29日 优先权日1999年7月29日
发明者杨小强, 李锋 申请人:上海思源电气有限公司