一种差动保护系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种差动保护系统，通过多个电流互感器来采集电气主设备的各端的电流，根据各端的电流的合电流得到电气主设备的差动电流，本申请在进行故障诊断时依据的是电气主设备的差动电流的瞬时值，由于采集电阻上的电压与流过其上的差动电流是成正比的，通过在采集电阻上的电压来间接地判断电气主设备的差动电流是否较大，而由于电压采集装置的采集传输延时、处理模块的处理延时通常都很短，总的延时与周波的延时相比基本可以忽略不计，从而实现了对电气主设备的故障的快速诊断，进而使得在电气主设备发生故障时能够进行快速切除，提高了电气主设备的安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种差动保护系统
本技术涉及电气保护
，特别是涉及一种差动保护系统。
技术介绍
随着对母线、变压器等电气主设备的用电安全性及可靠性的要求的提高，对电气主设备进行差动保护的研究也越来越多。目前电气主设备的差动保护主要通过微机或者电磁继电器来实现。具体地，通过微机来进行差动保护时主要是通过判断差动电流的有效值来判断电气主设备是否发生故障。通过电磁继电器来进行故障判断时，由于电磁继电器需要触发能量也即差动电流积累到一定程度时才能被触发，因此，通过电磁继电器是否被触发的本质也是通过差动电流的有效值来判断电气主设备是否发生故障。上述两种方案均是通过差动电流的有效值来进行故障判断的，因此，这两种方案从故障发生到发出跳闸命令一般至少需要一个周波以上的延时，这将造成电气主设备的故障不能得到快速判断，进而使得电气主设备的故障不能进行快速切除，降低了电气主设备的安全性和可靠性。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种差动保护系统，实现了对电气主设备的故障的快速诊断，进而使得在电气主设备发生故障时能够进行快速切除，提高了电气主设备的安全性和可靠性。为解决上述技术问题，本技术提供了一种差动保护系统，包括：一次侧分别与电气主设备的各端连接、用于分别采集电气主设备的各端电流的多个电流互感器；并联在各个所述电流互感器的二次侧两端、用于在流过各个电流的差动电流时两端生成电压的采集电阻；输入端与所述采集电阻的两端连接的电压采集装置；输入端与所述电压采集装置的输出端连接的处理模块，用于在所述电压采集装置采集的电压的绝对值大于预设值时控制保护模块动作，以切除故障；输入端与所述处理模块的输出端连接、输出端与所述电气主设备连接的所述保护模块。优选地，所述电压采集装置为运算放大器。优选地，所述处理模块包括：输入端作为所述处理模块的输入端的模数转换器，用于将所述电压采集装置采集的电压的绝对值由模拟量电压转换为数字量电压；输入端与所述模数转换器的输出端连接、输出端作为所述处理模块的输出端的处理器，用于在所述数字量电压大于预设值时控制所述保护模块动作。优选地，所述处理模块包括：输入端作为所述处理模块的输入端的电压电平转换模块，用于在所述电压采集装置采集的电压的绝对值大于预设值时生成控制电平；输入端与所述电压电平转换模块的输出端连接、输出端与所述保护模块连接的基本RS触发器，用于在接收到所述控制电平时控制所述保护模块动作。优选地，所述电压电平转换模块包括第一光耦、第二光耦、第一电阻及第二电阻，其中：所述第一光耦的发光二极管的阴极与所述第二光耦的发光二极管的阳极连接，其公共端作为所述电压电平转换模块的输入端，所述第一光耦的发光二极管的阳极与所述第二光耦的发光二极管的阴极连接，其公共端通过第一电阻接地，所述第一光耦的光敏三极管的集电极与所述第二光耦的光敏三极管的集电极连接，其公共端与直流电源连接，所述第一光耦的光敏三极管的发射极分别与所述第二光耦的光敏三极管的发射极、所述第二电阻的第一端连接，其公共端作为所述电压电平转换模块的输出端，所述第二电阻的第二端接地。优选地，所述基本RS触发器为由两个或非门构成的基本RS触发器，所述基本RS触发器的S端与所述电压电平转换模块的输出端连接，所述基本RS触发器的R端与第三电阻的第一端连接，所述基本RS触发器的Q端与所述保护模块连接，所述第三电阻的第二端接地。优选地，还包括可控开关，所述可控开关的第一端与所述直流电源连接，所述可控开关的第二端与所述基本RS触发器的R端连接。优选地，所述可控开关为按钮。优选地，所述保护模块包括断路器本体及断路器控制电路，所述断流器本体与所述电气主设备连接，所述断路器控制电路的输入端与所述处理模块的输出端连接，所述断路器控制电路的输出端与所述断路器本体的控制端连接。优选地，还包括与所述处理器模块连接的报警模块，用于在所述电压采集装置采集的电压的绝对值大于预设值时发出警报。本申请提供了一种差动保护系统，通过多个电流互感器来采集电气主设备的各端的电流，根据各端的电流的合电流得到电气主设备的差动电流，本申请在进行故障诊断时依据的是电气主设备的差动电流的瞬时值，由于采集电阻上的电压与流过其上的差动电流是成正比的，通过在采集电阻上的电压来间接地判断电气主设备的差动电流是否较大，而由于电压采集装置的采集传输延时、处理模块的处理延时通常都很短，总的延时与周波的延时相比基本可以忽略不计，从而实现了对电气主设备的故障的快速诊断，进而使得在电气主设备发生故障时能够进行快速切除，提高了电气主设备的安全性和可靠性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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为本技术提供的一种差动保护系统的结构示意图；图2为本技术提供的另一种差动保护系统的结构示意图；图3为本技术提供的另一种差动保护系统的结构示意图。具体实施方式本技术的核心是提供一种差动保护系统，实现了对电气主设备的故障的快速诊断，进而使得在电气主设备发生故障时能够进行快速切除，提高了电气主设备的安全性和可靠性。为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。请参照图1，图1为本技术提供的一种差动保护系统的结构示意图，本技术提供了一种差动保护系统，包括：一次侧分别与电气主设备的各端连接、用于分别采集电气主设备的各端电流的多个电流互感器CT；并联在各个电流互感器CT的二次侧两端、用于在流过各个电流的差动电流时两端生成电压的采集电阻R0；输入端与采集电阻的两端连接的电压采集装置1；输入端与电压采集装置1的输出端连接的处理模块2，用于在电压采集装置1采集的电压的绝对值大于预设值时控制保护模块3动作，以切除故障；输入端与处理模块2的输出端连接、输出端与电气主设备连接的保护模块3。首先需要说明的是，本申请中涉及的电气主设备可以为变压器、电容器、电抗器、母线(图1、图2及图3中均以电气主设备为母线为例)等，具体根据实际情况来定。另外，电气主设备上没有发生故障时，各端电流的合电流(矢量和)也即差动电流通常为零或者非常小。当电气主设备上发生故障时，则会产生较大的差动电流。通常情况下，在对电气主设备的差动电流进行检测时，需要多个电流互感器CT(具体数量根据待测的电气主设备来定，例如在电气主设备为母线时，可以在该母线的各个分支上均设有电流互感器CT，这些分支中包括电流进线和电流出线)，各个电流互感器CT的一次侧一一对应设置在与电气主设备的分支线路(输入线或者输出线)上，电流互感器CT的二次侧的电流与一次侧电流呈线性关系，各个电流互感器CT的二次侧电流的合电流流经采集电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种差动保护系统，其特征在于，包括：一次侧分别与电气主设备的各端连接、用于分别采集电气主设备的各端电流的多个电流互感器；并联在各个所述电流互感器的二次侧两端、用于在流过各个电流的差动电流时两端生成电压的采集电阻；输入端与所述采集电阻的两端连接的电压采集装置；输入端与所述电压采集装置的输出端连接的处理模块，用于在所述电压采集装置采集的电压的绝对值大于预设值时控制保护模块动作，以切除故障；输入端与所述处理模块的输出端连接、输出端与所述电气主设备连接的所述保护模块。

【技术特征摘要】
1.一种差动保护系统，其特征在于，包括：一次侧分别与电气主设备的各端连接、用于分别采集电气主设备的各端电流的多个电流互感器；并联在各个所述电流互感器的二次侧两端、用于在流过各个电流的差动电流时两端生成电压的采集电阻；输入端与所述采集电阻的两端连接的电压采集装置；输入端与所述电压采集装置的输出端连接的处理模块，用于在所述电压采集装置采集的电压的绝对值大于预设值时控制保护模块动作，以切除故障；输入端与所述处理模块的输出端连接、输出端与所述电气主设备连接的所述保护模块。2.如权利要求1所述的差动保护系统，其特征在于，所述电压采集装置为运算放大器。3.如权利要求1所述的差动保护系统，其特征在于，所述处理模块包括：输入端作为所述处理模块的输入端的模数转换器，用于将所述电压采集装置采集的电压的绝对值由模拟量电压转换为数字量电压；输入端与所述模数转换器的输出端连接的处理器，所述处理器的输出端作为所述处理模块的输出端，用于在所述数字量电压大于预设值时控制所述保护模块动作。4.如权利要求1所述的差动保护系统，其特征在于，所述处理模块包括：输入端作为所述处理模块的输入端的电压电平转换模块，用于在所述电压采集装置采集的电压的绝对值大于预设值时生成控制电平；输入端与所述电压电平转换模块的输出端连接、输出端与所述保护模块连接的基本RS触发器，用于在接收到所述控制电平时控制所述保护模块动作。5.如权利要求4所述的差动保护系统，其特征在于，所述电压电平转换模块包括第一光耦、第二光耦、第一电阻及第二电阻，其中：所述第一光耦的发光二极管的阴极与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志学，王庆红，李广凯，陈柔伊，张志彬，王湃，段力勇，郑金，曾森，孔菁，黄秋爽，龚余婧，韦嵘晖，张自锋，丁应平，王杰锋，王乐，徐小龙，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广东,44