线路故障分段控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种线路故障分段控制器，包括电流信号采集电路和整定电路，其特征是：电流信号采集电路和整定电路的信号输出端分别接比较集成电路Ｕ↓［１ｂ］、Ｕ↓［１ｄ］的同相端和反相端，它们的输出端接比较集成电路Ｕ↓［２∶ｄ］的反相端且其输出端接异或门Ｕ↓［３ａ］，异或门Ｕ↓［３ａ］的输出端分别接计数电路的电源信号端、异或门Ｕ↓［３ｂ］和异或门Ｕ↓［３ｄ］，异或门Ｕ↓［３ｂ］的输出端接计数电路的计数脉冲信号输入端，异或门Ｕ↓［３ｄ］的输出端、计数电路的输出端分别接控制执行电路的与门Ｕ↓［６ｂ］。该技术具有电路集成化，结构简单，体积小，可靠性高等特点。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及配电线路故障
，特别是一种适于6-10KV配电网的线路故障分段控制器。目前，对于配电网的配电线路，由于分支多，分布广，结构复杂，故障率高，当线路某处发生故障(如短路)时，要想准确迅速地查找故障所在支路是非常困难的。因此如何提高配电线路供电可靠性的线路自动分段技术就显得非常重要。即当线路发生故障跳闸时，自动检测出故障区段或分支，并迅速将其切除，使线路非故障部分迅速恢复供电。近期中国专利CN87215041和CN91225443.2号分别公开了名称分别为线路短路故障自动检测切除装置和线路故障切除器。前者是采用继电线路，需要采集电流、电压、时间三个参量进行逻辑判断，存在结构复杂，可靠性低，体积大等不足；后者是采用电磁—液压组合自控装置，存在加工难度大，可靠性较低的不足。本技术的目的是针对现有技术的情况，设计提供一种只需采集电流参量，通过记录短路电流的次数及消失与否来判断，并且采用电路集成化，结构简单，体积小，可靠性高的线路故障分段控制器。本技术是通过下列方式予以实现的一种线路故障分段控制器，具有由电流互感器、整流滤波电路等构成的电流信号采集电路和整定电路，其特征在于电流信号采集电路和整定电路的信号输出端分别接比较集成电路U1b、U1d的同相端和反相端，比较集成电路U1b、U1d的输出端接比较集成电路U2d的反相端，比较集成电路U2d的输出端接异或门U3a，异或门U3a的输出端分别接计数电路的电源信号端，异或门U3b和异或门U3d，异或门U3b的输出端接计数电路的计数脉冲信号输入端，异或门U3d的输出端、计数电路的输出端分别接控制执行电路的与门U6b。一种线路故障分段控制器，其特征在于异或门U3a的输出端接或门U5b，或门U5b的输出端分别接计数电路和计时电路的电源信号输入端、与门U6a，与门U6a的输出端接或门U5b的输入端，计时电路的输出端接异或门U3c，异或门U3c的输出端接与门U6a的输入端。本技术使用时与柱上开关组合构成线路自动检测切除的线路故障分段控制器，它装于线路分段点或线路分支的首端。当线路发生短路故障时，线路分段控制器通过采集到的电流脉冲进行逻辑判断，当判定是本分支永久性故障，且变电所的线路开关已经跳闸时，即将本装置的开关切开。变电所的线路开关在自动重合闸装置的控制下再合闸，使线路非故障部分立即了恢复供电(参见附图说明图1)。简化了程序，省去了电源变压器，控制线路集成化，不但增强了功能，还便于安装、维护。本技术和现有技术相比，具有只需采集电流参量，通过记录短路电流的次数及消失与否来判断，而且具有电路集成化，结构简单，体积小，可靠性高等特点。图1是本技术的电路原理图。图中1计时电路、2计数电路、3执行电路、4整定电路、5自供电电流电压转换电路。结合附图叙述本技术的最佳实施例。电流互感器T1、T2、整流桥Q1、Q2、滤波电容C2、C7、放大电路U1a、U1c、以及电阻R1-R6、R14-R19、二极管D1、D2、D7、D8、电容C1、C7共同构成电流信号采集电路，稳压二极管U10、电阻R20-R32、运算放大器U2a、U2b共同构成整定电路。电流信号采集电路和整定电路输出端分别接比较集成电路U1b、U1d的同相端和反相端，比较集成电路U1b、U1d的输出端接比较集成电路U2d的反相端，电阻R7-R9与U2d一起构成比较集成电路。比较集成电路U2d的输出端经二极管D4接异或门U3a，异或门U3a的输出端接异或门U3d还经二极管D6接异或门U3b，电容C3-C5、电阻R10-R13，发光二极管D5与异或门U3a、U3b一起构成逻辑判别电路，异或门U3a的输出端接或门U5b，或门U5b的输出端分别接计时电路1和计数电路2的电源信号输入端、与门U6a，与门U6a的输出端接或门U5b的输入端，计时电路1的输出端接异或门U3c，异或门U3c的输出端接与门U6a的输入端，异或门U3b的输出端接计数电路2的计数脉冲信号输入端，异或门U3d的输出端、计数电路2的输出端分别接控制执行电路的与门U6b，与门U6b的输出端接执行电路3。晶振4096K、计数器U4、U7a、U7b、U8a、U8b、U9a、U9b和二极管D13-D20等共同构成计时电路1，计数器U10a、U10b、二极管D21-D24共同构成计数电路2，运算放大器U2c、电阻R33、R34、二极管D11、D12、继电器J1共同构成执行电路3，稳压二极管D10、电阻R20-R32、运算放大器U2a、U2b共同构成整定电路4，变压器T3并接于二次线圈上的压敏电阻R39、R40、整流桥Q3及接于Q3输出端的集成稳压器U11、电容C11、C12、二极管D25、D26、电阻R41-R44共同构成自供电电流电压转换电路5，T3的一次线圈由Ia、Ic电流反向输入，合成1.73倍的相电流，从而只要线路电流不低于额定值的10％，本电流电压转换电路5便可输出12V直流电压。本技术的工作过程是从装于线路上的柱上开关中的电流互感器来的Ia、Ic电流信号分别经变送器T1、T2转换，整流桥Q1、Q2整流，二极管D1、D2、D7、D8限幅，运算放大器U1a、U1c放大，C2、C7滤波后，与定值整定电路4提供的门坎电压进行比较，当等于或大于门坎电压时，U1b、U1d输出高电平，U2d输出低电平，异或门U3a输出高电平，黄灯D5点亮，表示电流继电器动作，高电平之一输入至或门U5b，经由U5b、U6a组成的自保持回路起动计时电路1和计数电路2；高电平之二使异或门U3b输出一脉冲至计数器U10a计数一次。在预定时间内，如果计数器计数达到了整定的次数，且当U3a输出为低电平时，U3d输出高电平，起动&2门U6b，经U2c放大推动出口继电器J1动作，令柱上开关跳闸，将故障区段线路切除；如果计数器计数虽然达到了整定的次数但U3a输出仍然为高电平，意味着高压线路的故障电流未消失，或意味着此电流信号并非故障电流信号，变电所的对应开关未跳闸，U3d不会有高电平输出，出口继电器J1不会动作，待到预定时间，计时电路1的或门U5a输出高电平至异或门U3c，U3c输出低电平至&1门U6a使自保持电路复位；如果在预定时间内计数器未达整定的次数，意味着故障电流已消失，高压线路已恢复正常，计时电路1的U5a输出高电平至异或门U3c，U3c输出低电平至&1门U6a使自保持电路复位，紧接着计时电路1和计数电路2均随之返回，整个装置复位。以上电路构成了如下的逻辑关系当通过柱上开关的线路短路电流次数达到整定次数，且只有在短路电流消失后才给柱上开关发出跳闸指令。如果在预定时间内计数器未达到整定的次数，或者在预定时间内电流信号仍未消失，U3d不会有高电平输出，出口继电器J1不会动作，逻辑电路自动复位。本技术的另一特点是不需外接电源。由变压器T3，并接于其二次线圈上的压敏电阻R37、R40，整流桥Q3及接于Q3输出端的集成稳压器U11构成的自供电电流一电压源转换电路，T3的一次线圈由Ia、Ic电流反相输入，合成1.73倍的相电流，从而只要线路电流不低于额定值的10％，本电流电压转换电路便可输出12V直流电压。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线路故障分段控制器，具有由电流互感器、整流滤波电路等构成的电流信号采集电路和整定电路，其特征在于：电流信号采集电路和整定电路的信号输出端分别接比较集成电路（Ｕ↓［１ｂ］、Ｕ↓［１ｄ］）的同相端和反相端，比较集成电路（Ｕ↓［１ｂ］、Ｕ↓［１ｄ］）的输出端接比较集成电路（Ｕ↓［２∶ｄ］）的反相端，比较集成电路（Ｕ↓［２∶ｄ］）的输出端接异或门（Ｕ↓［３ａ］），异或门（Ｕ↓［３ａ］）的输出端分别接计数电路的电源信号端、异或门（Ｕ↓［３ｂ］）和异或门（Ｕ↓［３ｄ］），异或门（Ｕ↓［３ｂ］）的输出端接计数电路的计数脉冲信号输入端，异或门（Ｕ↓［３ｄ］）的输出端、计数电路的输出端分别接控制执行电路的与门（Ｕ↓［６ｂ］）。

【技术特征摘要】
1.一种线路故障分段控制器，具有由电流互感器，整流滤波电路等构成的电流信号采集电路和整定电路，其特征在于电流信号采集电路和整定电路的信号输出端分别接比较集成电路(U1b、U1d)的同相端和反相端，比较集成电路(U1b、U1d)的输出端接比较集成电路(U2d)的反相端，比较集成电路(U2d)的输出端接异或门(U3a)，异或门(U3a)的输出端分别接计数电路的电源信号端、异或门(U3b)和异或门(U3d)，异或门(U3b)的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗澍滋，
申请(专利权)人：大庆石油管理局第四采油厂，
类型：实用新型
国别省市：23[中国|黑龙江]