基于故障暫態(tài)特征信息的接地故障診斷設(shè)備的制造方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本實(shí)用新型涉及一種電力系統(tǒng)檢測裝置，即基于故障暫態(tài)特征信息的接地故障診斷設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，66kV配電網(wǎng)數(shù)目龐大，分布范圍廣，易受電網(wǎng)內(nèi)部過電壓和外界自然環(huán)境的影響造成絕緣事故，單相接地故障較多，供電可靠性亟待提高。目前主要存在的問題:66kV線路以架空線配置方式居多、覆蓋區(qū)域廣闊、運(yùn)行環(huán)境惡劣，單相接地故障率較高，由此引發(fā)設(shè)備故障頻繁發(fā)生；但是單相接地時故障線路的確定和故障區(qū)間的定位一直是中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)中的世界性難題，雖經(jīng)國內(nèi)外眾多科技工作者攻關(guān)研宄，但至今仍未在架空線接地故障診斷方面取得切實(shí)有效的成果。近幾年，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，電能需求越來越大，促使電力事業(yè)的快速發(fā)展，同時對66kV電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性提出了越來越高的要求。在此形式下，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)技術(shù)和管理手段己經(jīng)無法適應(yīng)新的需要。為了滿足這一要求，66kV電網(wǎng)必須配備相應(yīng)的接地故障診斷處理與監(jiān)測設(shè)備來提高供電的可靠性，從而保證電能質(zhì)量，提高電網(wǎng)的運(yùn)行和管理水平。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是針對上述不足而提供一種基于故障暫態(tài)特征信息的接地故障診斷設(shè)備，是針對66kV輸、配電網(wǎng)的單相接地故障進(jìn)行詳細(xì)的理論分析和數(shù)值仿真計算，針對不易安裝零序電流互感器的特點(diǎn)，從接地點(diǎn)過渡電阻角度出發(fā)分析研宄，在消弧線圈中性點(diǎn)接地方式的配網(wǎng)中，對現(xiàn)有基于暫態(tài)量選線裝置的誤動或拒動的深層次機(jī)理，研宄66kV電網(wǎng)發(fā)生接地故障時尤其是經(jīng)高過渡電阻接地時的特征量。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:基于故障暫態(tài)特征信息的接地故障診斷設(shè)備，它包括控制器、信號調(diào)理機(jī)；控制器由主控制器、AD采集模塊、D1采集模塊和調(diào)理機(jī)組成，其中主控制器、AD采集模塊和D1采集模塊組成了系統(tǒng)控制器的測控部分，用于完成整體設(shè)備的單相接地故障線路診斷和單相接地故障區(qū)段診斷的所有測量與控制任務(wù)；信號調(diào)理機(jī)設(shè)備，包括打印模塊、電源管理模塊，32路模擬量信號隔離模塊、調(diào)理及電磁兼容處理模塊，16路開入開出信號隔離模塊、調(diào)理及電磁兼容處理模塊，并行嵌入式32路模擬量信號高速采集模塊，實(shí)現(xiàn)信號的隔離、預(yù)處理、中斷。
[0006]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:1、提高供電的可靠性，從而保證電能質(zhì)量，提高電網(wǎng)的運(yùn)行和管理水平。2、針對66kV出線不易安裝零序電流互感器的現(xiàn)狀，采用各相電流互感器組成零序電流濾過器采集各相電流，經(jīng)過誤差補(bǔ)償校正方法，獲取了的基于故障暫態(tài)特征信息的接地故障診斷技術(shù)的識別接地故障的電氣參數(shù)；在接地故障暫態(tài)分析的基礎(chǔ)上，研宄了接地時諧波衰減度與接地點(diǎn)過渡電阻的關(guān)系，研宄接地點(diǎn)過渡電阻的估算方法，采用了消除其影響的補(bǔ)償措施；同時，擺脫了不同脫諧度對暫態(tài)過程的影響；在此基礎(chǔ)上研制的成套裝置，接地故障診斷的靈敏性與可靠性獲得的明顯的改善與提高。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型控制器結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]參見圖1，基于故障暫態(tài)特征信息的接地故障診斷設(shè)備，包括控制器、信號調(diào)理機(jī)；控制器由主控制器、AD采集模塊、D1采集模塊和調(diào)理機(jī)組成，其中主控制器、AD采集模塊和D1采集模塊組成了系統(tǒng)控制器的測控部分，用于完成整體設(shè)備的單相接地故障線路診斷和單相接地故障區(qū)段診斷的所有測量與控制任務(wù)；即
[0009]I)測量系統(tǒng)的電氣參數(shù)。
[0010]2)判斷電網(wǎng)是否發(fā)生單相接地故障。
[0011]3)判斷發(fā)生的是瞬時性單相接地故障還是永久性單相接地故障。
[0012]4)單相接地故障線路的智能診斷。
[0013]主控制器由32路模擬量采集模塊、16路開入開出模塊、485、232通訊模塊(支持CDT、103規(guī)約)、顯示模塊、SQL數(shù)據(jù)庫軟件、數(shù)據(jù)采集與分析軟件，通過本身模擬量采集模塊及調(diào)理機(jī)嵌入式模擬量并行高速采集模塊，主要完成系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)視、故障偵測、處理的所有測量與控制任務(wù)，實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)單相接地故障的全過程智能化處理。主要功能:
[0014]①自動跟蹤配電網(wǎng)的變化，測量配電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)電氣參數(shù)。
[0015]②自動識別電網(wǎng)瞬時性單相接地故障的產(chǎn)生和消失。
[0016]③自動識別電網(wǎng)永久性接地故障并進(jìn)行對故障線路進(jìn)行診斷，形成可查詢接地記錄；該部分通過SQl數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出與檢索，并根據(jù)需要可進(jìn)行打印。
[0017]④報警查詢:對于檢測中各種異常信息給予報警、包括系統(tǒng)參數(shù)異常，工作狀態(tài)異常，內(nèi)部部件異常等診斷，形成可查詢報警記錄。
[0018]⑤系統(tǒng)時間設(shè)定操作
[0019]⑥線路編號及投運(yùn)狀態(tài)設(shè)置操作
[0020]⑦系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置操作
[0021]⑧開入開出功能測試
[0022]⑨操作記錄，對操作人員的操作過程進(jìn)行跟蹤記錄，并對系統(tǒng)各種狀態(tài)轉(zhuǎn)換進(jìn)行記錄。
[0023]⑩將電網(wǎng)的相關(guān)信息、故障診斷信息、報警信息通過裝置的RS-485 口遠(yuǎn)傳，適應(yīng)了系統(tǒng)一體化監(jiān)控、無人值守變電站要求。
[0024]信號調(diào)理機(jī)設(shè)備，包括打印模塊、電源管理模塊，32路模擬量信號隔離模塊、調(diào)理及電磁兼容處理模塊，16路開入開出信號隔離模塊、調(diào)理及電磁兼容處理模塊，并行嵌入式32路模擬量信號高速采集模塊，實(shí)現(xiàn)信號的隔離、預(yù)處理、中斷。具體是:
[0025]①打印模塊，采用高速熱敏打印，抽屜式安裝，對接地診斷信息、報警診斷信息、特殊工作狀態(tài)值進(jìn)行打印，包括接地故障發(fā)生時刻、解除時刻、電網(wǎng)中性點(diǎn)位移電壓、單相接地故障線路以及故障區(qū)段指示狀態(tài)等信息；
[0026]②供電管理模塊
[0027]對各控制電路提供5v、12v、24v直流電壓；內(nèi)置EMI濾波器；低輸出紋波和噪聲；抗電強(qiáng)度:Ι/Ρ-0/Ρ，I/P-FG: 1.5KVAC,，0/P-FG:0.5KVAC，I min ;并對電源回路進(jìn)行監(jiān)視，異常時將發(fā)出報警信號。
[0028]③模擬量信號調(diào)理模塊
[0029]對輸入的各種電流、電壓模擬量信號進(jìn)行變化、并進(jìn)行隔離、電磁兼容處理。
[0030]④16路開入開出信號隔離
[0031]對開關(guān)量輸入信號、開關(guān)量輸出信號，進(jìn)行隔離，接點(diǎn)容量放大，并進(jìn)行電磁兼容處理。
[0032]⑤快速中斷響應(yīng)回路
[0033]通過電路設(shè)計，狀態(tài)轉(zhuǎn)換啟動電路將中斷響應(yīng)時間提高在5毫秒以內(nèi)，快速響應(yīng)。
[0034]⑥嵌入式32路模擬量信號高速采集模塊
[0035]16位分辨率、32路差分輸入、輸入類型:V，A、隔離電壓:3000 Vdc、采樣率每個通道都可達(dá)到128，實(shí)現(xiàn)全范圍檢測系統(tǒng)暫態(tài)過程的數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)儲、預(yù)處理，并具有對外通訊接口。
[0036]⑦狀態(tài)燈光指示
[0037]“運(yùn)行”指示燈:表示成套裝置正在運(yùn)行與否，燈亮?xí)r，表示成套裝置正在運(yùn)行；成套裝置退出運(yùn)行后，該燈自動熄滅。
[0038]“接地”指示燈:表示電網(wǎng)是否發(fā)生單相接地故障，接地故障消失后，該燈自動熄滅。
[0039]“報警”指示燈:表示裝置發(fā)生故障報警與否，亮?xí)r表示裝置故障，并且報警繼電器動作。
[0040]主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到下列水平:
[0041]相間短路故障:故障診斷準(zhǔn)確率100%。
[0042]單相接地故障:故障線路診斷準(zhǔn)確率:過渡電阻小于1000 Ω時，準(zhǔn)確率100%。
[0043]選線路數(shù):標(biāo)準(zhǔn)配置不大于16路(可根據(jù)需要擴(kuò)展)。
[0044]跳閘功能:不大于16路(需加裝跳閘控制箱)。
【主權(quán)項】
1.一種基于故障暫態(tài)特征信息的接地故障診斷設(shè)備，其特征在于包括控制器、信號調(diào)理機(jī)；控制器由主控制器、AD采集模塊、D1采集模塊和調(diào)理機(jī)組成，其中主控制器、AD采集模塊和D1采集模塊組成了系統(tǒng)控制器的測控部分，用于完成整體設(shè)備的單相接地故障線路診斷和單相接地故障區(qū)段診斷的所有測量與控制任務(wù)；信號調(diào)理機(jī)設(shè)備，包括打印模塊、電源管理模塊，32路模擬量信號隔離模塊、調(diào)理及電磁兼容處理模塊，16路開入開出信號隔離模塊、調(diào)理及電磁兼容處理模塊，并行嵌入式32路模擬量信號高速采集模塊，實(shí)現(xiàn)信號的隔離、預(yù)處理、中斷。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電力系統(tǒng)檢測裝置，即基于故障暫態(tài)特征信息的接地故障診斷設(shè)備。它包括控制器、信號調(diào)理機(jī)；控制器由主控制器、AD采集模塊、DIO采集模塊和調(diào)理機(jī)組成，其中主控制器、AD采集模塊和DIO采集模塊組成了系統(tǒng)控制器的測控部分，用于完成整體設(shè)備的單相接地故障線路診斷和單相接地故障區(qū)段診斷的所有測量與控制任務(wù)；信號調(diào)理機(jī)設(shè)備，包括打印模塊、電源管理模塊，32路模擬量信號隔離模塊、調(diào)理及電磁兼容處理模塊，16路開入開出信號隔離模塊、調(diào)理及電磁兼容處理模塊，并行嵌入式32路模擬量信號高速采集模塊，實(shí)現(xiàn)信號的隔離、預(yù)處理、中斷。
【IPC分類】G01R31-02
【公開號】CN204536466
【申請?zhí)枴緾N201520276464
【發(fā)明人】張金波, 郭良, 孟憲庚, 王啟剛, 王輝, 王靜
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)吉林省電力有限公司通化供電公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月30日