一种10kV线路短路故障微机继电保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，包括DSP微控制器模块和用于将10kV高压变换为市电的10kV线路电压变换电路，以及电源模块和通信模块，所述DSP微控制器模块输入端接有电压采集处理模块和电流采集处理模块，所述DSP微控制器模块输出端接有蜂鸣器报警电路、继电器跳闸电路和液晶显示电路；通信模块由RS-3232通信模块和CAN通信模块组成；电压采集处理模块包括电压采集电路和电压信号处理电路；电流采集处理模块包括电流采集电路和电流信号处理电路。本实用新型专利技术电流电压数据监测传输快速，设计合理能及时切除故障，恢复无故障部分正常运行，保证供电系统的正常供电。

【技术实现步骤摘要】
一种10kV线路短路故障微机继电保护装置
本技术属于继电保护
，具体涉及一种1kV线路短路故障微机继电保护装置。
技术介绍
1kV线路属于中压供配电系统，广泛应用于居民生活用电系统，目前中压供配电线路具有分布广、设备多、绝缘水平低等特点，往往由于电气设备的绝缘损坏、操作维护不当及外力的破坏等原因，造成系统故障或不正常运行状态而造成设备仪器的损坏或威胁人身安全。当保护线路上发生短路故障时，其主要特征表现为电流增大和电压降低，保护装置需对异常情况作出快速的反应，现有继电保护装置常常采用新型高性能单片机或微机保护，由于线路故障的复杂性计算量大，高性能单片机难以满足实际工程需求，微机保护装置体积小，精度高。但是现有的信号处理模块采用一个或多个电压变换器对元器件中电压量变化异常判断电力线路故障，极不稳定，判断稍有差池就会造成变压器的烧毁，而且短路的预判还需要继电保护装置参考线路电流、功率、频率以及功率因数角作出准确的动作。所以需要设计一种可将电流信号转化为电压信号并送入微控制器，在出现短路故障时显示设备能同时监测到两个或多个电气量的变化，从而更全面的得到短路故障的具体位置信息，提高继电保护装置反应时间。从日常生活实际情况来看，由于线路老化造成线路短路导致居民区变压器烧毁的情况屡见不鲜，造成了公共财产的巨大损失，局部区域停电，电气设备无法正常使用给日常生活带来极大的不便。因此，设计针对线路异常能作出快速、稳定、可靠地反应的继电保护装置，不仅可以提高供电的质量，还会增加电力系统的稳定性，具有重大意义。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种1kV线路短路故障微机继电保护装置，该装置结构简单，电路合理，DSP实现方便且成本低，能够通过PC机或级联的CAN控制器同时监测线路短路电压和线路短路电流，快速、准确、可靠地切除故障，功能完备，实用性强，便于推广使用。 为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是:一种1kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于:包括DSP微控制器模块和用于将1kV高压变换为市电的1kV线路电压变换电路，以及电源模块和通信模块，所述DSP微控制器模块输入端接有电压采集处理模块和电流采集处理模块，所述DSP微控制器模块输出端接有蜂鸣器报警电路、继电器跳闸电路和液晶显示电路；所述电压采集处理模块和电流采集处理模块均与1kV线路电压变换电路的输出端相接；所述电压采集处理模块由用于采集输电线路电压信号的电压采集电路和与电压采集电路输出端相接的用于将采集的电压信号进行反向偏置滤除纹波并稳定跟随的电压信号处理电路组成，所述电流采集处理模块由用于采集输电线路电流信号的电流采集电路和与电流采集电路输出端相接的用于将采集的电流信号转变为电压信号并进行反向偏置滤除纹波并稳定跟随的电流信号处理电路组成；所述通信模块由RS-3232通信模块和CAN通信模块组成，所述RS-3232通信模块和CAN通信模块均与DSP微控制器模块相接；所述电源模块由5V直流电源和与5V直流电源相接且用于将5V直流电转换为3.3V直流电的电压转换电路组成，所述DSP微控制器模块、RS-3232通信模块和液晶显示电路均与电压转换电路的3.3V电压输出端相接，所述CAN通信模块与5V直流电源的5V电压输出端和电压转换电路的3.3V电压输出端相接，所述电压信号处理电路、电流信号处理电路和蜂鸣器报警电路以及继电器跳闸电路均与5V直流电源的5V电压输出端相接。 上述的一种1kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于:所述1kV线路电压变换电路包括型号为SI 1-M-100/10的变压器T3，所述变压器T3的原边接1kV三相电线路的火线L1、火线L2和火线L3，所述变压器T3的副边输出为市电火线La、市电火线Lb、市电火线Lc和零线N，且所述零线N接地。 上述的一种1kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于:所述DSP微控制器模块由DSP微控制器TMS320F2812构成。 上述的一种1kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于:所述继电器跳闸电路由继电器K、续流二极管Dl、LED发光二极管DS1、电阻R6、三极管Ql和电阻R5组成，所述继电器K的线圈的两端分别与5V直流电源的5V电压输出端和三极管Ql的集电极相接，所述继电器K的常闭触点Kb与所述市电火线La或市电火线Lb或市电火线Lc相接，所述续流二极管Dl反向并联在继电器K的两个线圈端两端之间，所述LED发光二极管DSl和电阻R6串联连接在5V电源与三极管Ql的集电极之间，所述三极管Ql的基极通过电阻R5与DSP微控制器TMS320F2812的第92引脚GP1AO相接，所述三极管Ql的发射极接地。 上述的一种1kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于:所述电压采集电路由型号为TV1013的电压变换器Tl、电阻R7和电阻R8组成，所述电压变换器Tl原边一端通过电阻R7与继电器K的中间触点Ka相接，所述电压变换器Tl原边另一端与变压器T3的副边输出零线N相接，所述电压变换器Tl副边一端接地，所述电压变换器Tl副边另一端为电压采集电路的信号输出端，电阻R8并联接在电压采集电路的信号输出端与地之间；所述电压信号处理电路包括型号为LM324第一芯片U1，所述第一芯片Ul的第2引脚通过电阻RlO与电压采集电路的信号输出端和电阻R8的连接端相接，所述第一芯片Ul的第3引脚与滑动变阻器R29的滑动端相接，滑动变阻器R29的一个固定端接地且其另一个固定端接5V直流电源的5V电压输出端，所述第一芯片Ul的第I引脚通过电阻Rll与所述第一芯片Ul的第2引脚相接，所述第一芯片Ul的第5引脚通过电阻R12与第一芯片Ul的第I引脚相接且通过电容C12接地，所述第一芯片Ul的第7引脚与第一芯片Ul的第6引脚和第一芯片Ul的第10引脚均相接，所述第一芯片Ul的第9引脚通过电阻R13接地且与滑动变阻器R30的一个固定端相接，滑动变阻器R30的滑动端和另一固定端与第一芯片Ul的第8引脚和第一芯片Ul的第12引脚的连接端相接，所述第一芯片Ul的第4引脚与5V直流电源的5V电压输出端相接，所述第一芯片Ul的第11引脚接地，所述第一芯片Ul的第14引脚与第一芯片Ul的第13引脚相接且通过电阻R14与DSP微控制器TMS320F2812的第174引脚ADCINA0相接。 上述的一种1kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于:所述电流采集电路由型号为TA1015的电流变换器T2和电阻R9组成，所述电流变换器T2原边一端与继电器K的中间触点Ka相接，所述电压变换器T2原边另一端与变压器T3的副边输出零线N相接，所述电压变换器T2副边一端接地，所述电压变换器T2副边另一端为电流采集电路的信号输出端，电阻R9并联接在电流采集电路的信号输出端与地之间；所述电流信号处理电路包括型号为LM324第一芯片U2，所述第一芯片U2的第2引脚通过电阻R25与电流采集电路的信号输出端和电阻R9的连接端相接，所述第一芯片U2的第3引脚与滑动变阻器R31的滑动端相接，滑动变阻器R31的一个固定端接地且其另一个固定端接5V直流电源的5V电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种10kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于：包括DSP微控制器模块(8)和用于将10kV高压变换为市电的10kV线路电压变换电路(2)，以及电源模块(1)和通信模块(6)，所述DSP微控制器模块(8)输入端接有电压采集处理模块(3)和电流采集处理模块(4)，所述DSP微控制器模块(8)输出端接有蜂鸣器报警电路(10)、继电器跳闸电路(11)和液晶显示电路(12)；所述电压采集处理模块(3)和电流采集处理模块(4)均与10kV线路电压变换电路(2)的输出端相接；所述电压采集处理模块(3)由用于采集输电线路电压信号的电压采集电路(3‑1)和与电压采集电路(3‑1)输出端相接的用于将采集的电压信号进行反向偏置滤除纹波并稳定跟随的电压信号处理电路(3‑2)组成，所述电流采集处理模块(4)由用于采集输电线路电流信号的电流采集电路(4‑1)和与电流采集电路(4‑1)输出端相接的用于将采集的电流信号转变为电压信号并进行反向偏置滤除纹波并稳定跟随的电流信号处理电路(4‑2)组成；所述通信模块(6)由RS‑3232通信模块(6‑1)和CAN通信模块(6‑2)组成，所述RS‑3232通信模块(6‑1)和CAN通信模块(6‑2)均与DSP微控制器模块(8)相接；所述电源模块(1)由5V直流电源(1‑1)和与5V直流电源(1‑1)相接且用于将5V直流电转换为3.3V直流电的电压转换电路(1‑2)组成，所述DSP微控制器模块(8)、RS‑3232通信模块(6‑1)和液晶显示电路(12)均与电压转换电路(1‑2)的3.3V电压输出端相接，所述CAN通信模块(6‑2)与5V直流电源(1‑1)的5V电压输出端和电压转换电路(1‑2)的3.3V电压输出端相接，所述电压信号处理电路(3‑2)、电流信号处理电路(4‑2)和蜂鸣器报警电路(10)以及继电器跳闸电路(11)均与5V直流电源(1‑1)的5V电压输出端相接。...

【技术特征摘要】
1.一种1kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于:包括DSP微控制器模块(8)和用于将1kV高压变换为市电的1kV线路电压变换电路⑵，以及电源模块⑴和通信模块￠)，所述DSP微控制器模块(8)输入端接有电压采集处理模块(3)和电流采集处理模块(4)，所述DSP微控制器模块(8)输出端接有蜂鸣器报警电路(10)、继电器跳闸电路(11)和液晶显示电路(12);所述电压采集处理模块(3)和电流采集处理模块⑷均与1kV线路电压变换电路(2)的输出端相接；所述电压采集处理模块(3)由用于采集输电线路电压信号的电压采集电路(3-1)和与电压采集电路(3-1)输出端相接的用于将采集的电压信号进行反向偏置滤除纹波并稳定跟随的电压信号处理电路(3-2)组成，所述电流采集处理模块(4)由用于采集输电线路电流信号的电流采集电路(4-1)和与电流采集电路(4-1)输出端相接的用于将采集的电流信号转变为电压信号并进行反向偏置滤除纹波并稳定跟随的电流信号处理电路(4-2)组成；所述通信模块￠)由RS-3232通信模块(6_1)和CAN通信模块(6-2)组成，所述RS-3232通信模块(6_1)和CAN通信模块(6_2)均与DSP微控制器模块⑶相接；所述电源模块(I)由5V直流电源(1-1)和与5V直流电源(1-1)相接且用于将5V直流电转换为3.3V直流电的电压转换电路(1-2)组成，所述DSP微控制器模块(8)、RS-3232通信模块(6-1)和液晶显示电路(12)均与电压转换电路(1_2)的3.3V电压输出端相接，所述CAN通信模块(6-2)与5V直流电源(1-1)的5V电压输出端和电压转换电路(1-2)的3.3V电压输出端相接，所述电压信号处理电路(3-2)、电流信号处理电路(4-2)和蜂鸣器报警电路(10)以及继电器跳闸电路(11)均与5V直流电源(1-1)的5V电压输出端相接。2.按照权利要求1所述的一种1kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于:所述1kV线路电压变换电路⑵包括型号为S11-M-100/10的变压器T3，所述变压器T3的原边接1kV三相电线路的火线L1、火线L2和火线L3，所述变压器T3的副边输出为市电火线La、市电火线Lb、市电火线Lc和零线N，所述零线N接地。3.按照权利要求1所述的一种1kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于:所述DSP微控制器模块(8)由DSP微控制器TMS320F2812构成。4.按照权利要求3所述的一种1kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于:所述继电器跳闸电路(11)由继电器K、续流二极管Dl、LED发光二极管DS1、电阻R6、三极管Ql和电阻R5组成，所述继电器K的线圈的两端分别与5V直流电源(1-1)的5V电压输出端和三极管Ql的集电极相接，所述继电器K的常闭触点Kb与所述市电火线La或市电火线Lb或市电火线Lc相接，所述续流二极管Dl反向并联在继电器K的两个线圈端两端之间，所述LED发光二极管DSl和电阻R6串联连接在5V电源与三极管Ql的集电极之间，所述三极管Ql的基极通过电阻R5与DSP微控制器TMS320F2812的第92引脚GP1AO相接，所述三极管Ql的发射极接地。5.按照权利要求4所述的一种1kV线路短路故障微机继电保护装置，其特征在于:所述电压采集电路(3-1)由型号为TV1013的电压变换器Tl、电阻R7和电阻R8组成，所述电压变换器Tl原边一端通过电阻R7与继电器K的中间触点Ka相接，所述电压变换器Tl原边另一端与变压器T3的副边输出零线N相接，所述电压变换器Tl副边一端接地，所述电压变换器Tl副边另一端为电压采集电路(3-1)的信号输出端，电阻R8并联接在电压采集电路(3-1)的信号输出端与地之间；所述电压信号处理电路(3-2)包括型号为LM324第一芯片U1，所述第一芯片Ul的第2...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵小强，
申请(专利权)人：西安科技大学，江苏一能电器成套设备有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61