一种置入式10kV线路保护装置的制作方法

本实用新型涉及线路保护装置技术领域，特别涉及一种置入式10kv线路保护装置。

背景技术：

目前供电企业普遍使用的配过流保护的ftu保护装置各级之间以及与变电出线开关保护装置之间不能有效匹配，当10kv线路发生短路故障时，配过流保护的ftu装置存在保护拒动和误动以及越级跳闸问题，造成故障停电范围扩大。为克服配过流保护的ftu保护装置普遍问题，一些公司研发出“失压分闸、来电延时合闸”型ftu保护装置(对该装置保护原理存在的缺点不属于本文论述重点)，但仍存在以下结构性问题：“失压分闸、来电延时合闸”型保护装置是一种独立的ftu，安装更换时需要10kv线路停电才能整体更换原ftu；同时原ftu三遥、通讯、电源等功能是正确的，由于各供电企业前期已安装了大量的配过流保护的ftu，要进行ftu整体更换，就会造成资产浪费问题。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种置入式10kv线路保护装置，其保护原理为“过流启动、无流及无压跳闸、检有压重合、后加速跳闸”，将小型化的置入式保护装置加装在原ftu箱体内，用该装置的保护功能代替ftu原保护功能，保留ftu原三遥、后台通讯、电源等功能，这样即达到资产不浪费的目的，又产生一种带新型保护的ftu。该置入式保护装置的加装方式为，先短接ftu的ct二次端子再连接小装置电流接线，这样可实现在10kv线路不停电情况下加装小型保护装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种置入式10kv线路保护装置，分别包括与ftu相连的装置cta相模块、装置ctc相模块、装置电源模块、继电器合闸输出控制电路模块、继电器跳闸输出控制电路模块、装置pt模块。

所述的装置cta相模块输入端分别包括ia1接线端与ia2接线端，ia1接线端与ftu内部的1d：1左端子相连，所述的ia2接线端与ftu内部的原连线pcb：2相连(接线前须从1d：1处拆开pcb：2)；置入式保护装置的cta相模块和ftu之cta相模块同时采样到10kv线路ct二次a相电流，为两个保护装置提供了实时的a相电流。

所述的装置ctc相模块输入端分别包括ic1接线端与ic2接线端，ic1接线端连接ftu内部的1d：2端子，所述的ic2接线端与ftu内部的原连线pcb：1相连(接线前须从1d：2处拆开pcb：1)；置入式保护装置的ctc相模块和ftu之ctc相模块同时采样到10kv线路ct二次c相电流，为两个保护装置提供了实时的c相电流。

所述的装置电源模块输入端包括24v+接线端和24v-接线端，通过ftu内部的3d端子与ftu内部的操作电源模块的24v+接线端和24v-接线端相连，ftu内部的操作电源模块给置入式保护装置提供了24v电源。

所述的继电器合闸输出控制电路模块输出端包括合闸1接线端与合闸2接线端，所述的继电器跳闸输出控制电路模块输出端包括跳闸1接线端和跳闸2接线端，合闸1接线端、合闸2接线端、跳闸1接线端和跳闸2接线端分别连接ftu内部的tck端子20、tck端子21、tck端子18和tck端子19。

所述的装置pt模块输入端包括pt二次1接线端和pt二次2接线端，pt二次1接线端和pt二次2接线端分别连接ftu防雷板的fl：5接线端与fl：6接线端；所述的置入式保护装置的pt模块和ftu电源模块同时输入了10kv线路pt二次电压，从而使置入式保护装置实时采样到10kv线路pt二次交流电压，同时为ftu保护装置提供了交流电压源。

本实用新型的有益效果：

本实用新型用该装置的保护功能代替ftu原保护功能，保留ftu原三遥、后台通讯、电源等功能，这样即达到资产不浪费的目的，又产生一种带新型保护的ftu；该置入式保护装置的加装方式为，先短接ftu的ct二次端子再连接小装置电流接线，这样可实现在10kv线路不停电情况下加装小型保护装置。

附图说明

图1是本实用新型线路连接示意图。

图2为置入式保护装置的ftu接口电路。

图3为置入式保护装置与ftu连线接线表。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示：一种置入式10kv线路保护装置，分别包括与ftu相连的装置cta相模块、装置ctc相模块、装置电源模块、继电器合闸输出控制电路模块、继电器跳闸输出控制电路模块、装置pt模块。

一种置入式10kv线路保护装置，分别包括与ftu相连的装置cta相模块、装置ctc相模块、装置电源模块、继电器合闸输出控制电路模块、继电器跳闸输出控制电路模块、装置pt模块。

置入式保护装置不仅和科林厂家ftu可以相连，也可和大多数一般厂家ftu能够相连，置入式保护装置中的装置cta相模块、装置ctc相模块、装置电源模块、继电器合闸输出控制电路模块、继电器跳闸输出控制电路模块、装置pt模块均不变)

所述的装置cta相模块(装置cta相模块包括装置a相ct、a相交流电流采样电路)输入端分别包括ia1接线端与ia2接线端，ia1接线端与ftu内部的1d：1左端子相连，所述的ia2接线端与ftu内部的原连线pcb：2相连；

置入式保护装置的cta相模块和ftu之cta相模块同时采样到10kv线路ct二次a相电流，为两个保护装置提供了实时的a相电流。

装置cta相模块包括装置a相ct、a相交流电流采样电路

置入式保护装置和大多数一般厂家ftu相连时cta相信号传输方案：接线前须在10kv线路停电时先断开ftu之ia端子处到ftu之cta相模块的连线，再接线，10kv线路ct二次a相电流经ftu的ia端子传到置入式保护装置的ia1接线端，再经装置cta相模块传到ia2接线端，再经ftu原断开线传到ftu之cta相模块，最后回传到电流公共n并回到10kv线路ct二次的电流n，这样一来置入式保护装置的cta相模块和ftu之cta相模块同时采样到10kv线路ct二次a相电流，为两个保护装置提供了实时的a相电流。

所述的装置ctc相模块(装置ctc相模块包括装置c相ct、c相交流电流采样电路)输入端分别包括ic1接线端与ic2接线端，ic1接线端连接ftu内部的1d：2端子，所述的ic2接线端与ftu内部的原连线pcb：1相连；

所述的置入式保护装置的ctc相模块和ftu之ctc相模块同时采样到10kv线路ct二次c相电流，为两个保护装置提供了实时的c相电流。

装置ctc相模块包括装置c相ct、c相交流电流采样电路。

置入式保护装置和大多数一般厂家ftu相连时ctc相信号传输方案：接线前须在10kv线路停电时先断开ftu之ic端子处到ftu之ctc相模块的连线，再接线，10kv线路ct二次c相电流经ftu的ic端子传到置入式保护装置的ic1接线端，再经装置ctc相模块传到ic2接线端，再经ftu原断开线传到ftu之ctc相模块，最后回传到电流公共n并回到10kv线路ct二次的电流n，这样一来置入式保护装置的ctc相模块和ftu之ctc相模块同时采样到10kv线路ct二次c相电流，为两个保护装置提供了实时的c相电流。

所述的装置电源模块(装置电源模块功能为将输入的24v直流电压转换成本装置电路所需的直流5v、3.3v电压)输入端包括24v+接线端和24v-接线端，通过ftu内部的3d端子与ftu内部的操作电源模块的24v+接线端和24v-接线端相连，ftu内部的操作电源模块给置入式保护装置提供了24v电源。

置入式保护装置和大多数一般厂家ftu相连时24v电源接线方案：置入式保护装置电源模块(装置电源模块功能为将输入的24v直流电压转换成本装置电路所需的直流5v、3.3v电压)输入端包括24v+接线端和24v-接线端，分别与ftu内部的操作电源模块的24v+接线端和24v-接线端相连，ftu内部的操作电源模块给置入式保护装置提供了24v电源。

所述的继电器合闸输出控制电路模块(继电器合闸输出控制电路模块包括cpu-p1.0、光耦、合闸继电器线圈及接点)输出端包括合闸1接线端与合闸2接线端，所述的继电器跳闸输出控制电路模块(继电器跳闸输出控制电路模块包括cpu-p1.1、光耦、跳闸继电器线圈及接点)输出端包括跳闸1接线端和跳闸2接线端，合闸1接线端、合闸2接线端、跳闸1接线端和跳闸2接线端分别连接ftu内部的tck端子20、tck端子21、tck端子18和tck端子19。

置入式保护装置和大多数一般厂家ftu相连时，继电器合闸输出控制电路模块、继电器跳闸输出控制电路模块输出接线方案：继电器合闸输出控制电路模块(继电器合闸输出控制电路模块包括cpu-p1.0、光耦、合闸继电器线圈及接点)输出端包括合闸1接线端与合闸2接线端；继电器跳闸输出控制电路模块(继电器跳闸输出控制电路模块包括cpu-p1.1、光耦、跳闸继电器线圈及接点)输出端包括跳闸1接线端和跳闸2接线端。继电器合闸输出控制电路模块合闸1接线端、继电器跳闸输出控制电路模块跳闸1接线端均接到ftu操作电源24v+端子；继电器合闸输出控制电路模块合闸2接线端接到ftu合闸电路输出端，继电器跳闸输出控制电路模块跳闸2接线端接到ftu跳闸电路输出端。

所述的装置pt模块(装置pt模块包括装置pt、交流电压采样电路)输入端包括pt二次1接线端和pt二次2接线端，pt二次1接线端和pt二次2接线端分别连接ftu防雷板的fl：5接线端与fl：6接线端；

所述的置入式保护装置的pt模块和ftu电源模块同时输入了10kv线路pt二次电压，从而使置入式保护装置实时采样到10kv线路pt二次交流电压，同时为ftu保护装置提供了交流电压源。

置入式保护装置和大多数一般厂家ftu相连时pt二次接线方案：装置pt模块(装置pt模块包括装置pt、交流电压采样电路)输入端包括pt二次1接线端和pt二次2接线端，pt二次1接线端和pt二次2接线端分别连接ftu电源模块交流输入端的acl、acn，从而使置入式保护装置实时采样到10kv线路pt二次交流电压。

如图2图3所示：所述的装置cta相模块输入端分别包括ia1接线端与ia2接线端，ia1接线端与ftu内部的1d：1左端子相连，所述的ia2接线端与ftu内部的原连线pcb：2相连(接线前须从1d：1处拆开pcb：2)。

所述的装置ctc相模块输入端分别包括ic1接线端与ic2接线端，ic1接线端连接ftu内部的1d：2端子，所述的ic2接线端与ftu内部的原连线pcb：1相连(接线前须从1d：2处拆开pcb：1)。

所述的装置电源模块输入端包括24v+接线端和24v-接线端，通过ftu内部的3d端子与ftu内部的操作电源模块的24v+接线端和24v-接线端相连。

所述的继电器合闸输出控制电路模块输出端包括合闸1接线端与合闸2接线端，所述的继电器跳闸输出控制电路模块输出端包括跳闸1接线端和跳闸2接线端，合闸1接线端、合闸2接线端、跳闸1接线端和跳闸2接线端分别连接ftu内部的tck端子20、tck端子21、tck端子18和tck端子19。

所述的装置pt模块输入端包括pt二次1接线端和pt二次2接线端，pt二次1接线端和pt二次2接线端分别连接ftu防雷板的fl：5接线端与fl：6接线端。

所述的ftu内部的操作电源模块的24v+和24v-经ftu的3d：1端子和3d：10端子传到置入式保护装置的电源模块的24v+接线端和24v-接线端相连，这样一来ftu内部的操作电源模块给置入式保护装置提供了24v电源。

所述的10kv线路ct二次a相电流经ftu的1d：1端子传到置入式保护装置的ia1接线端，再经cta相模块传到ia2接线端，再经ftu内部的原连线pcb：2传到ftu之cta相模块，最后回传到电流公共n并回到10kv线路ct二次的电流n，这样一来置入式保护装置的cta相模块和ftu之cta相模块同时采样到10kv线路ct二次a相电流，为两个保护装置提供了实时的a相电流；10kv线路ct二次c相电流经ftu的1d：2端子传到置入式保护装置的ic1接线端，再经ctc相模块传到ic2接线端，再经ftu内部的原连线pcb：1传到ftu之ctc相模块，最后回传到电流公共n并回到10kv线路ct二次的电流n，这样一来置入式保护装置的ctc相模块和ftu之ctc相模块同时采样到10kv线路ct二次c相电流，为两个保护装置提供了实时的c相电流。总之，以上过程为置入式保护装置实现“过流启动”、“无流无压跳闸”、“后加速跳闸”功能提供了条件。

所述的10kv线路pt二次1、pt二次2经ftu防雷板传到fl：5、fl:6接线端，再传到置入式保护装置pt模块的线路pt二次1、pt二次2接线端，同时传到ftu电源模块输入端。这样一来置入式保护装置的pt模块和ftu电源模块同时输入了10kv线路pt二次电压，从而使置入式保护装置实时采样到10kv线路pt二次交流电压，为置入式保护装置实现“检无压”、“检有压”功能提供了条件；同时为ftu保护装置提供了交流电压源。

所述的置入式保护装置的检有压重合信号，经继电器合闸输出控制电路模块的合闸1接线端、合闸2接线端，传到ftu内部的tck端子20、tck端子21，再经ftu合闸电路控制10kv开关合闸，从而实现置入式保护装置的“检有压重合”功能；置入式保护装置的无流无压跳闸信号或后加速跳闸信号，经继电器跳闸输出控制电路模块的跳闸1接线端、跳闸2接线端，传到ftu内部的tck端子18、tck端子19，再经ftu跳闸电路控制10kv开关跳闸，从而实现置入式保护装置的“无流无压跳闸”或“后加速跳闸”功能。

本实用新型的制作原理：

置入式10kv线路保护装置电路，一是除ct、pt、继电器等个别元件外，大部分元件都采用微小贴片元件；二是将交流采样、分析处理、输出控制、电源转换、ftu接口等电路设计制作在一块小电路板上，从而做成一个小体积的保护装置。置入式10kv线路保护装置目前外形尺寸为已作到：150mmx120mmx42mm，可加装到所有ftu箱体内。

以置入式保护装置加装在ftu(型号：ke-7112)箱体内为例来说明置入式保护装置加装原理：

退ftu原保护:在10kv线路带电、ftu运行情况下，用遥控器或键盘退出ftu原保护定值：过流i段、ii段、iii段，重合闸、后加速、零序。

安装接线：

1、关掉ftu一、二路交流电压空开，关掉电池空开，关掉将置入式保护装置开关。旋开ftu的pt、控制航插。注意：10kv线路带电运行，ct航插不能旋开。

2、将置入式保护装置放置在ftu内部合适的位置，并用长扎线固定好，注意置入式保护装置的接线端子不能接触外壳。

3、用二次短接线先短接ftu端子排右端端子的1d:1(ia)与1d:6(in)，再短接1d:2(ic)与1d:6(in)。这样后边接线时就不会造成ct二次开路。

4、按照附图1、2、3连接置入式保护装置12根线到ftu有关端子。注意：置入式保护装置24v+、24v-不能接反；不能造成置入式保护装置端子以及ftu端子排短路或接壳。

应用效果:

2018年4月，在y供电分公司11条农网馈路前端各安装1个置入式保护装置。

1、年内发生4次短路故障，保护均达到：不拒动和误动、不越级跳闸，实现了缩小停电范围、迅速查找故障点的目的。

2、经过测算，将生产安装每台置入式保护装置与生产更换每台ftu比较，节约生产更换成本2000元，那么生产安装11台置入式保护装置与生产更换11台ftu比较，则节约生产安装(更换)成本22000元。

3、加装置入式保护装置可在ct二次短接下进行，无需10kv线路停电，那么加装11台置入式保护装置减少11次10kv线路停电。平均每次减亏4500度电(若每条10kv线路平均负荷1500kw，每次更换ftu需3小时)，11次共减亏49500度电，每度电按0.5元计算，共减损24750元。

4、y供电分公司10kv农网馈路年内少停11次电，调高了对社会供电可靠性。

总之，对10kv线路加装置入式保护装置，对供电企业安全用电、降低改造成本、多供少损、提高劳动效率、提高对社会供电可靠性均具有重要意义。

以上实验均为保密实验。