专利名称：一种双母单分段接线母线差动保护自动分析装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种回路接线分析方法的自动分析装置，具体涉及一种应用双母单分 段接线母线差动保护CT回路接线分析方法的自动分析装置。
背景技术：
继电保护线路接线的正确与否，直接影响供电系统的正常运行。对继电保护线路 接线的正确性及时作出分析，是变电站投建、检修中必不可少的重要环节，目前电力系统的 继电保护线路接线正确性分析，主要靠人工进行抓工作人员要经过大量的计算，手工绘制 电流向量图，然后再根据计算结果和向量图得出继电保护线路接线分析的结果。整个分析 过程计算量大，且需要工作人员根据经验进行判断，故存在效率低、误差大的缺点。传统人 工方法分析继电保护线路接线正确性的流程如下1)获取数据获取常规变压器差动保护线路各绕组各相的电流幅值、相位数据及 相关参数。一般通过电力测量仪器获得，如使用双钳伏安相位表。对于双圈变压器，使用双 钳伏安相位表依次测量高压侧CT及低压侧CT的各相(A、B、C、N)电流幅值及相位。2)计算电流先根据额定电压(或变压器变比)及CT变比计算各侧的平衡系数， 然后再根据平衡系数对电流幅值进行换算。3)调整相位根据接线方式对电流相位进行调整。4)绘制向量图根据电流幅值、相位等参数手工绘制向量图。5)分析判断根据转换后的电流值以及向量图判断接线正确性，如果接线错误需 分析纠正方法。根据电源侧合成矢量与负荷侧合成矢量应该大小相等、方向相反的基本条 件判断接线是否正确。如果不正确，则由工作人员根据经验进行判断，给出纠正方案，此步 没有标准的流程，完全由工作人员素质决定，如果没有经验，那么判断费时费力，且对于较 复杂的错误情况很难判断出来。传统的继电保护线路接线分析的人工方法，存在下述缺点或不足1、分析结果可靠性以及准确性差。由于没有统一的操作规程，所以操作存在一定 的随意性；另外，工作人员业务水平的高低、客观环境因素等，都会影响分析的准确性。2、对操作人员的业务能力要求高。操作人员既要熟悉电力系统理论知识，并要具 备丰富的实践经验，方能判断出继电保护线路接线是否正确，继而分析出错在哪里、如何修 正。3、工作复杂程度高，工作效率低。分析判断过程中数据计算量大，人工操作工作效 率低，费时费力，且在复杂的操作流程和大量的数据计算过程中，难免发生错误。
发明内容
本发明有效解决了传统的继电保护线路接线分析人工操作时分析结果可靠性以 及准确性差、对操作人员的业务能力要求高、工作复杂程度高，工作效率低的问题。本发明的技术方案如下
该回路接线分析方法的自动分析装置结合双母单分段接线母线差动保护CT 回路接线分析方法，采用双处理器的结构，包括交流电压/电流采样电路、A/D转换器、 C8051F021处理器、LPC2478处理器；所述交流电压/电流采样电路包括互感器/电流钳、 I/V转换器、可编程放大器；所述可编程放大器由放大器与数字电位器构成。上述A/D转换器后还设置有过零比较器，所述LPC2478处理器通过串口与PC机连 接，LPC2478处理器的处理系统与PC机系统兼容。上述分析方法为各侧同相测量分析、单相测量分析或三相测量分析。上述自动分析装置还包括IXD显示和按键电路。上述交流电压/电流采样电路分别为3路交流电压采样电路和3路交流电流采样 电路。上述的PC机装有可自动绘制向量图的计算工具和绘图软件。本发明具有以下优点 1、差动保护拥有高可靠性、高灵敏性。2、简化二次回路接线，消除了变压器各侧电流互感器的电联接，电流互感器的安 全接地可移至互感器端子箱。3、减小了互感器的二次负载。4、分析结果可靠，准确性大幅提高。本发明最终形成的分析结果中会给出完善的 错误情况及纠正方案，无需再人为进行判断，其分析结果可靠性明显比传统的分析方法强， 并且不受工作人员主观素质以及客观环境因素等方面影响，使得分析结果的准确性大幅提
尚ο5、操作简单，安全可靠。本发明使电力差动保护回路接线分析工作简单化，只需要 进行简单测量即可自动分析并给出结果，对工作人员技术水平要求大幅降低。
具体实施例方式用于检查双母单分段接线母线差动保护CT接线正确性的自动分析装置实现双母 单分段接线母线差动保护CT接线正确性自动分析和电压、电流、相位测量及矢量图自动绘 制等功能。该分析装置主要由3路交流电压采样电路和3路交流电流采样电路、A/D转换 器、过零比较器、C8051F021处理器、LPC2478处理器以及IXD显示和按键电路即外壳组成。 该仪表通过采样双母单分段接线母线的电源侧和负荷侧的差动保护CT的输出和PT的输 出。使用该自动分析装置可准确的分析判定双母单分段接线母线差动保护CT接线是否正 确，对于错误的接法可指出具体接错的地方，并可自动绘制向量图。为了解决目前人工情况下对继电保护线路接线错误情况判断时费时费力、对工作 人员要求高的情况，本发明提供了一种判断分析可靠性高、使用安全简单、操作方便的电力 继电保护线路中的接线分析装置。本适用新型的特殊之处在于采用双处理器的结构，实现双母单分段接线母线差 动保护CT接线正确性自动分析，对于错误的接线可指出错误的位置和类型；可实现电压、 电流、频率、功率测量基本测量功能；可自动绘制向量图。本发明组成模块及功能如下交流电压/电流采样电路主要由互感器/电流钳、I/V转换器、可编程放大器组成，互感器用来转换信号，将被测的电压或电流信号按一定的比例转换为电流信号，并使被 测信号与转换后的信号电气隔离，该互感器也可以用电阻来代替。ΙΛ转换器，用来将互感 器输出的电流信号转化为电压信号；可编程放大器由放大器与数字电位器构成，用来放大 输入信号，使之满足A/D转换后计算精度的要求。A/D转换器将可编程放大器输出的模拟信号转换成数字信号。过零比较器获得 每通道信号的过零点来确定相位。C8051F021处理器负责控制可编程放大器的增益调节和A/D转换器进行信号采 集，还用于计算输入信号频率、控制采样频率和计算相位，并将数据传输给LPC2478处理器。LPC2478处理器负责通过液晶显示操作菜单，实现操作功能，根据C8051F021处 理器采集得到的数据采用《双母单分段接线母线差动保护CT接线正确性分析的一种新方 法》进行双母单分段接线母线差动保护CT接线正确性分析并给出结果，另外通过串口和PC 机上的配套软件进行数据交换和通讯。本发明的双母单分段接线母线差动保护CT接线正确性分析工作原理共有三种 测量方式实现接线正确性分析。各侧同相测量分析用电压测量通道一测量变压器高压侧A相电压，用电流通道
一、二、三同时测量高压侧、中压侧、低压侧三侧的同相电流，将A、B、C三相分别测量完成后 使用装置中的《双母单分段接线母线差动保护CT接线正确性分析的一种新方法》对测量数 据进行分析计算并得到结果。如果中压侧和低压侧有多路开关和保护CT，则依照上面讲的 方法将各个CT测量完成后再进行分析。单相测量分析用电压测量通道一测量变压器高压侧A相电压，用电流通道一分 别测量高压侧的A、B、C三相电流，用同样的方法测量中压侧和低压侧三相电流，如果有多 路CT则应采用同样方法测量各路CT。测量完成后使用装置中的《双母单分段接线母线差 动保护CT接线正确性分析的一种新方法》对测量数据进行分析计算并得到结果。三相测量分析用电压测量通道一测量变压器高压侧A相电压，用电流通道一、
二、三测量高压侧的A、B、C三相电流，用同样的方法测量中压侧和低压侧三相电流，如果有 多路CT则应采用同样方法测量各路CT。测量完成后使用装置中的《双母单分段接线母线 差动保护CT接线正确性分析的一种新方法》对测量数据进行分析计算并得到结果。本发明的基本测量工作原理被测信号经过互感器/电流钳转换成电流信号后， 通过I/V转换器将电流信号转换为电压信号，然后使用可编程放大器进行放大(根据输入 信号的大小进行自动调整信号放大倍数)；再由C8051F021控制器控制A/D转换器对放大 后的信号进行采样、计算，得到有效值、峰峰值，随后由C8051F021控制器对采样数据进行 快速傅立叶变换得到被采样信号的相位和频率。C8051F021控制器以上数值通过串口发送 给LPC2478处理器，LPC2478处理器进行显示和保存。
权利要求
1.一种双母接线母线差动保护自动分析装置，其特征在于所述自动分析装置采用双 处理器的结构，包括交流电压/电流采样电路、A/D转换器、过零比较器、C8051F021处理器、 LPC2478处理器、IXD显示和按键电路；所述交流电压/电流采样电路包括互感器/电流钳、 I/V转换器、可编程放大器；所述可编程放大器由放大器与数字电位器构成。
2.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于所述LPC2478处理器通过串口 与PC机连接，LPC2478处理器的处理系统与PC机系统兼容。
3.根据权利要求2所述的自动分析装置，其特征在于所述分析方法为各侧同相测量 分析、单相测量分析或三相测量分析。
4.根据权利要求3所述的自动分析装置，其特征在于所述交流电压/电流采样电路 分别为3路交流电压采样电路和3路交流电流采样电路。
5.根据权利要求4所述的自动分析装置，其特征在于所述的PC机装有可自动绘制向 量图的计算工具和绘图软件。
全文摘要
本发明提供了一种自耦变压器差动保护自动分析装置。该自动分析装置结合双母单分段接线母线差动保护CT回路接线分析方法，采用双处理器的结构，包括交流电压/电流采样电路、A/D转换器、C8051F021处理器、LPC2478处理器；所述交流电压/电流采样电路包括互感器/电流钳、I/V转换器、可编程放大器；所述可编程放大器由放大器与数字电位器构成。解决了目前人工情况下对继电保护线路接线错误情况判断时费时费力、对工作人员要求高的问题。
文档编号G01R31/02GK102095976SQ20091031155
公开日2011年6月15日 申请日期2009年12月15日 优先权日2009年12月15日
发明者穆明建 申请人:西安爱邦电气有限公司