变电站的电压检测装置和变电站的制作方法

本实用新型涉及电力系统技术领域，尤其是涉及变电站的电压检测装置和变电站。

背景技术：

在变电站10kv的线路开关柜中，缺少检测线路上是否存在电压的装置；在变电站10kv的线路开关柜跳闸之后，没有相关的检测线路的装置，配合线路保护装置实现“检无压”重合闸的功能。同时，10kv线路保护装置具备“有压”开入的功能，也具备接入线路电压uxl的功能，但是没有相关的电压采集装置，从而影响10kv线路开关柜的线路保护，导致重合闸率低。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供变电站的电压检测装置和变电站，可以在线路有压的情况下，有压接点闭合，实现有压开入到线路保护装置的功能，能够实时采集线路电压的状况，当变电站10kv线路故障开关跳闸之后，从而配合线路保护装置实现检无压重合闸的功能。

第一方面，本实用新型实施例提供了变电站的电压检测装置，所述装置包括电阻分压电路、电压比较电路和继电器驱动电路，其中，所述电阻分压电路、所述电压比较电路和所述继电器驱动电路依次连接；

所述电阻分压电路，用于将线路电压进行分压，得到模拟量电压值；

所述电压比较电路，用于将所述模拟量电压值进行干扰量去除处理，得到处理后的模拟量电压值，将所述处理后的模拟量电压值进行放大，得到放大的模拟量电压值，将所述放大的模拟量电压值进行模数转换，得到数字量电压值；以及将所述数字量电压值与预设电压值进行比较，根据比较结果生成控制信号；

所述继电器驱动电路，用于根据所述控制信号控制继电器闭合，以及根据所述继电器的闭合状态输出有压信号。

进一步的，在所述电阻分压电路中，压敏分压电阻rf的一端输入所述线路电压，所述压敏分压电阻rf的另一端分别与压敏分压电阻rb的一端和所述电压比较电路相连接，所述压敏分压电阻rb的另一端与所述电压比较电路相连接，并且接地。

进一步的，所述电压比较电路包括采集模块、放大模块、数据转换模块、微处理器模块和数据输出模块；

所述采集模块，分别与所述压敏分压电阻rf和所述压敏分压电阻rb相连接，用于将所述模拟量电压值进行干扰量去除处理，得到处理后的模拟量电压值；

所述放大模块，与所述采集模块相连接，用于将所述处理后的模拟量电压值进行放大，得到放大的模拟量电压值；

所述数据转换模块，与所述放大模块相连接，用于将所述放大的模拟量电压值进行模数转换，得到所述数字量电压值；

所述微处理器模块，与所述数据转换模块相连接，用于将所述数字量电压值与预设电压值进行比较，根据比较结果生成控制信号；

所述数据输出模块，与所述微处理器模块相连接，用于输出所述控制信号。

进一步的，所述预设电压值包括第一预设电压值和第二预设电压值；

所述微处理器模块，还用于将所述数字量电压值与所述第一预设电压值进行比较，如果所述数字量电压值大于或等于所述第一预设电压值，则生成第一控制信号；

或者，

还用于将所述数字量电压值与所述第二预设电压值进行比较，如果所述数字量电压值小于所述第二预设电压值，则不输出第二控制信号；

其中，所述第一预设电压值为额定电压的70％，所述第二预设电压值为所述额定电压的30％，所述额定电压为57.7v。

进一步的，所述继电器驱动电路，还用于根据所述第一控制信号控制所述继电器闭合，并根据所述继电器的闭合状态输出所述有压信号；

或者，

还用于在不输出第二控制信号的情况下，控制所述继电器断开，并根据所述继电器的断开状态输出所述无压信号。

进一步的，在所述继电器驱动电路中，所述继电器k1的第五接点与电阻r1相连接，所述继电器k1的第六接点与指示灯相连接；

当所述继电器k1动作，所述继电器的所述第五接点和所述第六接点闭合，所述指示灯点亮。

进一步的，在所述继电器驱动电路中，所述继电器k1的第一接点和第二接点分别与第一线路保护装置相连接。

进一步的，在所述继电器驱动电路中，所述继电器k1的第三接点与第二线路保护装置相连接，所述继电器k1的第四接点与母线电压相连接，所述母线电压与所述第二线路保护装置相连接。

进一步的，所述电压比较电路还包括电源模块和整定定值模块；

所述电源模块，分别与所述采集模块、所述放大模块、所述数据转换模块、所述微处理器模块和所述继电器驱动电路相连接，用于为所述采集模块、所述放大模块、所述数据转换模块、所述微处理器模块和所述继电器驱动电路提供工作电源；

所述整定定值模块，用于确定线路上的电压状态，并作为设置微处理器模块的第一预设电压值和第二预设电压值。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了变电站，包括如上所述的变电站的电压检测装置。

本实用新型实施例提供了变电站的电压检测装置和变电站，包括：电阻分压电路、电压比较电路和继电器驱动电路，其中，电阻分压电路、电压比较电路和继电器驱动电路依次连接；电阻分压电路用于将线路电压进行分压，得到模拟量电压值；电压比较电路用于将模拟量电压值进行干扰量去除处理，得到处理后的模拟量电压值，将处理后的模拟量电压值进行放大，得到放大的模拟量电压值，将放大的模拟量电压值进行模数转换，得到数字量电压值；以及将数字量电压值与预设电压值进行比较，根据比较结果生成控制信号；继电器驱动电路用于根据控制信号控制继电器闭合，以及根据继电器的闭合状态输出有压信号，可以在线路有压的情况下，有压接点闭合，实现有压开入到线路保护装置的功能，能够实时采集线路电压的状况，从而配合线路保护装置实现检无压重合闸的功能。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的变电站的电压检测装置示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的电压比较电路示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的第一线路保护装置有压开入采集示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的第二线路保护装置uxl电压采集示意图；

图5为本实用新型实施例三提供的继电器驱动电路示意图。

图标：

10-电阻分压电路；20-电压比较电路；30-继电器驱动电路；21-电源模块；22-采集模块；23-放大模块；24-数据转换模块；25-微处理器模块；26-整定定值模块；27-数据输出模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，下面对本实用新型实施例进行详细介绍。

实施例一：

图1为本实用新型实施例一提供的变电站的电压检测装置示意图。

参照图1，该装置包括电阻分压电路10、电压比较电路20和继电器驱动电路30，其中，电阻分压电路10、电压比较电路20和继电器驱动电路30依次连接；

电阻分压电路10，用于将线路电压进行分压，得到模拟量电压值；

这里，电阻分压电路10采用电阻分配电压的原则，当10kv系统电压正常时，线路电压经过压敏分压电阻rf和压敏分压电阻rb进行分压，得到模拟量电压值u1。压敏分压电阻rf和压敏分压电阻rb分别保护电阻分压电路和继电器不受过电压损坏。其中，压敏分压电阻rf：压敏分压电阻rb的设计比值为m。由于信号处理和继电器驱动采用外部电源，因此，用于分压的电阻可以选取阻值较大、功率较小的电阻器。这样既可以使得电阻发热较小，可以长期运行，又使得相对地绝缘电阻足够大、相对地电流足够小，不影响系统状态。

电压比较电路20，用于将模拟量电压值进行干扰量去除处理，得到处理后的模拟量电压值，将处理后的模拟量电压值进行放大，得到放大的模拟量电压值，将放大的模拟量电压值进行模数转换，得到数字量电压值；以及将所述数字量电压值与预设电压值进行比较，根据比较结果生成控制信号；

继电器驱动电路30，用于根据控制信号控制继电器闭合，以及根据继电器的闭合状态输出有压信号。

另外，在电阻分压电路10中，压敏分压电阻rf的一端输入线路电压，压敏分压电阻rf的另一端分别与压敏分压电阻rb的一端和电压比较电路20相连接，压敏分压电阻rb的另一端与电压比较电路20相连接，并且接地。

在本实施例中，电阻分压电路10将线路电压进行分压，得到模拟量电压值；再经过电压比较电路20处理后，生成控制信号，继电器驱动电路30根据控制信号控制继电器闭合或断开，以及根据继电器的闭合状态或断开状态输出有压信号或无压信号，从而实现线路电压的采集判断功能，实现10kv线路电压的输出电压或有压接点闭合开入到线路保护装置，从而配合线路保护装置实现检无压重合闸的功能。

实施例二：

图2为本实用新型实施例二提供的电压比较电路示意图。

参照图2，电压比较电路包括采集模块22、放大模块23、数据转换模块24、微处理器模块25和数据输出模块27；

采集模块22，分别与压敏分压电阻rf和压敏分压电阻rb相连接，用于将模拟量电压值u1进行干扰量去除处理，得到处理后的模拟量电压值；

放大模块23，与采集模块22相连接，用于将处理后的模拟量电压值进行放大，得到放大的模拟量电压值；

这里，放大模块23采用两级放大电路，第一级放大电路为第一运算放大器，第二级放大电路为第二运算放大器，将处理后的模拟量分别通过第一运算放大器和第二运算放大器进行两次放大，得到放大的模拟量电压值。

数据转换模块24，与放大模块23相连接，用于将放大的模拟量电压值进行模数转换，得到数字量电压值u；

微处理器模块25，与数据转换模块24相连接，用于将数字量电压值与预设电压值进行比较，根据比较结果生成控制信号；

数据输出模块27，与微处理器模块25相连接，用于输出控制信号。

进一步的，预设电压值包括第一预设电压值uy和第二预设电压值uw；

微处理器模块25，还用于将数字量电压值与第一预设电压值进行比较，如果数字量电压值大于或等于第一预设电压值，则生成第一控制信号；

这里，线路电压u1经过电压比较电路，输入到微处理器模块25中，转换为数字量电压值u，当数字量电压值u大于或等于第一预设电压值uy(70％*57.7v)时，电压比较电路输出第一控制信号，驱动继电器k1动作，从而继电器k1的三对接点1、2，3、4，5、6的闭合，则10kv线路有压。参照图3，1、2接点闭合，引至10kv第一线路保护装置，作为“线路有压”的开入功能。参照图4，3、4接点闭合，串联10kv母线二次电压ua(母线a相相电压)，输入到10kv的第二线路保护装置的采样模块uxl(馈线线路a相相电压)，作为采集线路电压的方法。其中，第一接点为1、第二接点为2、第三接点为3、第四接点为4、第五接点为5和第六接点为6。

变电站的电压检测方法，当线路有压时，输出电压到第二线路保护装置的采样模块uxl，同时，具备有压接点闭合，实现有压开入到第二线路保护装置的功能，作为确定线路电压的状态，从而配合线路保护装置实现检无压重合闸的功能。

或者，

还用于将数字量电压值与第二预设电压值进行比较，如果数字量电压值小于第二预设电压值，则输出第二控制信号；

这里，当数字量电压值u小于第二预设电压值uw(30％*57.7v)时，电压比较电路不输出第二控制信号，继电器k1不动作，三对接点1、2、3、4，5、6断开，10kv线路在充电的情况下，10kv线路保护投入“检无压”重合闸功能，无外部闭锁重合闸开入，当保护装置动作开关跳闸，检测装置判断10kv线路无压，t时间内，此时，10kv线路保护进行检无压重合闸，实现快速重合，保障供电可靠性。

其中，第一预设电压值为额定电压的70％，第二预设电压值为额定电压的30％，额定电压为57.7v。

进一步的，电压比较电路还包括电源模块21和整定定值模块26；

电源模块21，分别与采集模块22、放大模块23、数据转换模块24、微处理器模块25和继电器驱动电路相连接，用于为采集模块22、放大模块23、数据转换模块24、微处理器模块25和继电器驱动电路提供工作电源；

这里，电源模块21采用外部接入的220vdc/ac或110vdc/ac电源，提供给电压比较电路中的各个模块，以及继电器驱动电路。

整定定值模块26，用于确定线路上的电压状态，并作为设置微处理器模块25的第一预设电压值和第二预设电压值，从而判断线路是否存在电压的功能。

这里，整定定值模块26用于可整定的继电器，作为判断线路是否存在电压的功能。

实施例三：

图5为本实用新型实施例三提供的继电器驱动电路示意图。

参照图5，继电器驱动电路还用于根据第一控制信号控制继电器闭合，并根据继电器的闭合状态输出有压信号；

或者，

还用于在不输出第二控制信号的情况下，控制继电器断开，并根据继电器的断开状态输出无压信号。

具体地，继电器驱动电路采用外部接入的220vdc/ac或110vdc/ac(直流/交流)电源，与第一预设电压值进行比较，当数字量电压值(分压电压)较大时，输出的第一控制信号驱动继电器动作，继电器输出引脚闭合，发出有压信号。当线路电压降到某一值以下时，相电压经电阻分压后将小于第二预设电压值，输出信号令继电器线圈失电，继电器的输出引脚断开，为无压信号。

在标准电压为10kv系统中，正常时刻的线路单相电压为6kv。当线路相电压高于第一预设电压值时，通过电阻分压后继电器得到较高的电压，该电压可以驱动继电器动作，使其输出引脚闭合。故障时刻，10kv线路开关跳闸之后，当线路电压低于第二预设电压值时，通过电阻分压后继电器得到较低的电压，此时电压不足以驱动继电器动作，其输出引脚断开。

进一步的，在继电器驱动电路中，继电器k1的第五接点与电阻r1相连接，继电器k1的第六接点与指示灯相连接；当继电器k1闭合时，指示灯点亮。

进一步的，在继电器驱动电路中，继电器k1的第一接点和第二接点分别与第一线路保护装置相连接。

进一步的，在继电器驱动电路中，继电器k1的第三接点与第二线路保护装置相连接，继电器k1的第四接点与母线电压相连接，母线电压与第二线路保护装置相连接。

具体地，将线路电压通过电阻分压电路进行分压，得到模拟量电压值；模拟量电压值通过电压比较电路后，转换为数字量电压值；电压比较电路中的微处理器模块将数字量电压值与预设电压值进行比较，其中，预设电压值包括第一预设电压值和第二预设电压值。如果数字量电压值大于第一预设电压值，经过一定的延时，触发继电器k1动作，从而使继电器k1对应的5、6接点，继电器k1对应的1、2接点，继电器k1对应的3、4接点均闭合。其中，1、2接点闭合引至10kv的第一线路保护装置的保护开入模块，作为“线路有压”的开入功能，开入到第一线路保护装置；3、4接点闭合串联10kv母线二次电压ua，输入到10kv的第二线路保护装置的采样模块uxl，作为采集线路电压的方法，作为线路保护装置采集线路电压的方式；5、6接点闭合，则线路有压，指示灯点亮。复归按钮s动作，触发继电器k2，装置复位信号告警继电器k1，装置恢复正常工作状态。复位模块是通过复位继电器、有压指示灯复位单元、电源及相关保护电阻组成。电阻r1、r2、r3为控制回路的相关保护元件(电阻、电感、电容)。

一种变电站，包括如上所述的变电站的电压检测装置。

本实用新型实施例提供了变电站的电压检测装置和变电站，包括：电阻分压电路、电压比较电路和继电器驱动电路，其中，电阻分压电路、电压比较电路和继电器驱动电路依次连接；电阻分压电路用于将线路电压进行分压，得到模拟量电压值；电压比较电路用于将模拟量电压值进行干扰量去除处理，得到处理后的模拟量电压值，将处理后的模拟量电压值进行放大，得到放大的模拟量电压值，将放大的模拟量电压值进行模数转换，得到数字量电压值；以及将数字量电压值与预设电压值进行比较，根据比较结果生成控制信号；继电器驱动电路用于根据控制信号控制继电器闭合，以及根据继电器的闭合状态输出有压信号，可以在线路有压的情况下，有压接点闭合，实现有压开入到线路保护装置的功能，能够实时采集线路电压的状况，从而配合线路保护装置实现检无压重合闸的功能。

本实用新型实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。