一种小电流接地故障选线装置，本发明专利技术的特征在于：具有与电网相接的ＰＴ／ＣＴ电路、滤波电路、运放电路、Ａ／Ｄ转换电路、ＦＰＧＡ数据采集电路、微处理器电路、出口电路。本发明专利技术突破传统选线方法，采用强大的硬件平台和先进的软件算法实现小电流接地系统单相接地故障选线，具有选线准确率高，对瞬时性故障或间歇性弧光接地反应灵敏，不受电网系统接地方式影响等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统综合自动化系统， 特别是在35kV及以下等级电网中的一种 小电流接地故障选线装置及其多台联合选线方法。二.
技术介绍
我国66kV及以下中低压配电网中性点普遍采用非有效接地方式，该方式下电网 发生单相接地故障并不立即对设备造成损坏，不会造成断路器跳间，因此规程允许继续运 行1 2小时，但是，单相接地一定要设法找到故障点并加以消除，否则，它会给电气设备的 安全构成威胁，极易发展成为其他事故。现代工业的发展对用电可靠性和安全性要求越来越高，目前很多变电站、发电厂、 水电站及化工、冶金、煤炭、铁路等大型厂矿企业，都配备了小电流接地选线装置。但是，随 着用电负荷增加，线路出线数越来越多，现有的小电流接地选线产品的选线能力越来越不 能满足生产、生活的需要，主要体现在1)装置选线条数无法满足需求由于工农业经济的飞速发展，用电量急速上升，输变电站的输电线路数也在逐年 上升，很多小电流选线装置仍然按照早期的线路规模设计，对于超过一定出线数的输变电 站，就无法满足要求。2)装置硬件性能决定其选线能力有限虽然微电子技术在飞快发展，芯片的处理能力在成倍提高，但是，单台装置在处理 出线线路较多的输变电站的小电流接地选线数据时，其采样系统、数据处理系统仍然无法 满足要求，性能极其有限。3)选线装置无法自动适应输变电运行方式变化单一选线装置在处理小电流接地选线数据时，其计算方式均预先按照输变电站的 某种运行方式进行设计，当输变电站运行方式改变时，必须人为地去对选线装置进行调整， 使其适应新的运行方式，一旦某些新的运行方式超出了装置的选线能力，装置将无法进行 选线。过去在输变电站运行及升级改造过程中，为解决因装置选线能力有限而带来的问 题，往往限制出线回数，简化运行方式，这将加大输变电站的投资成本，降低运行的灵活性， 影响输变电站安全可靠地运行。本设计结合工程应用经验，针对国内现有的小电流接地选线产品存在的选线能力 有限、自适应性差、扩展性不好等问题提出了多台装置联合选线方法。三.
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种小电流接地故障选线装置和使用多台该装置联合选线， 以克服单台小电流接地选线产品存在的选线能力有限、自适应性差、扩展性不好的缺点。本专利技术的目的是这样达到的一种小电流接地故障选线装置，本专利技术的特征在于具有与电网相接的一路以上的电压互感器和电流互感器的PT/CT电路、一路以上的与电压互感器和电流互感器PT/CT电路及运放电路相连的滤波电路、一路以上的与滤波电路和A/ D转换电路相连的运放电路、与运放电路和FPGA数据采集电路相连的A/D转换电路、与A/D 转换电路和微处理器电路相连的FPGA数据采集电路、与FPGA数据采集电路和出口电路相 连的微处理器电路、与微处理器电路相连的出口电路、供各电路工作的电源电路。一种小电流接地故障选线装置多台联合选线方法，其特征在于多台小电流接地 故障选线装置间采用以太网按星型结构进行连接，装置之间按一定的规约进行通讯，通过 设置将其中一台作为主机，其余作为从机，各小电流接地故障选线装置数据自行采集，各小 电流接地故障选线装置的故障启动元件均采自同一个零序电压，当发生故障后，所有的装 置将同时启动，从机将故障数据通过以太网传送给主机，由主机集中处理。小电流接地故障选线装置多台联合选线方法的主机选线软件流程为主机分解任 务为任务1和任务2，任务1主要负责模拟量采集及判别启动，其工作流程为模拟量采集， 到判别是否故障启动？是则进入故障录波后结束；否故障启动则进入计算零序电压，再判 别零序电压是否大于定值？是设置故障启动标志后结束；否则结束；任务2主要负责选择 接地故障线路，其工作流程为判别是否故障启动？否则任务2开始处继续循环判别，是故 障启动则到主机向从机查询是否有故障，从机有故障则主机向从机发送传输数据请求，到 主机接收从机数据，再查找故障启动点，再进选线计算，再报文处理及告警，再清故障启动 标志后结束，从机无故障则直接进入查找故障启动点，再进选线计算，再报文处理及告警， 再清故障启动标志后结束。小电流接地故障选线装置多台联合选线方法的从机选线软件流程为分解为任务 1和任务2，主机分解任务为任务1和任务2，任务1主要负责模拟量采集及判别启动，其工 作流程为模拟量采集，到判别是否故障启动？是则进入故障录波后结束；否故障启动则 进入计算零序电压，再判别零序电压是否大于定值？是设置故障启动标志后结束；否则结 束；任务2主要负责给主机传送故障时刻的采样数据，其工作流程为判别是否故障启动？ 否回到任务2开始处继续循环判别；是故障启动则进到是否接收到主机查询命令？是则向 主机发送数据，再清故障启动标志再结束，否接收到主机查询命令则进到清故障启动标志 再结束。所述的小电流接地故障选线装置，其特征为所述的运放电路采用集成电路 0PA2227U。所述的小电流接地故障选线装置，其特征为所述的A/D转换电路采用精度为16 位，采样速率为250kSPS(kSPS 千个信号每秒)的模数转换集成电路。所述的小电流接地故障选线装置，其特征为所述的FPGA数据采集电路采用现场 可编程门阵列集成电路EPIC3T144C8。所述的小电流接地故障选线装置，其特征为所述的微处理器电路采用摩托罗拉 高性能的32位微控制单元，运算能力超过63MIPS(MIPS 每秒处理的百万级的机器语言指 令数)。所述的小电流接地故障选线装置，其特征为所述的出口电路采用现场可编程门 阵列集成电路EPM7064SLC84-10。采取以上措施的本专利技术在电力系统微机保护中效果显著，不受出线线路限制，解决了单台装置选线能力有限的问题，并且可以自适应系统运行方式的变化。配置灵活，能自 适用输变电运行方式变化。下面再结合附图和实施例对本专利技术作进一步详述。四.附图说明附图1是本专利技术(实施例)的电路方框图；附图2是本专利技术(实施例)的采样系统部分电气原理图；附图3是本专利技术(实施例)的采样系统部分电气原理图；附图4是本专利技术(实施例)的CPU系统部分电气原理图；附图5是本专利技术(实施例)的CPU系统部分电气原理图；附图6是本专利技术(实施例)的CPU系统部分电气原理图；附图7是本专利技术(实施例)的CPU系统部分电气原理图；附图8是本专利技术(实施例)的CPU系统部分电气原理图；附图9是本专利技术(实施例)的CPU系统部分电气原理图；附图10是本专利技术(实施例)的CPU系统部分电气原理图；附图11是本专利技术(实施例)的多台小电流接地故障选线装置接线示意图；附图12是本专利技术(实施例)的主从机间数据交换方式图；附图13是本专利技术(实施例)的主机选线软件流程图；附图14是本专利技术(实施例)的从机选线软件流程图。五.具体实施例方式附图1给出了本专利技术实施例的电路方框图，本专利技术具有与电网相接的一路以上的 电压互感器和电流互感器的PT/CT电路、一路以上的与电压互感器和电流互感器PT/CT电 路及运放电路相连的滤波电路、一路以上的与滤波电路和A/D转换电路相连的运放电路、 与运放电路和FPGA数据采集电路相连的A/D转换电路、与A/D转换电路和微处理器电路相 连的FPGA数据采集电路、与FPGA数据采集电路和出口电路相连的微处理器电路、与微处理 器电路相连的出口电路。附图2 3给出本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种小电流接地故障选线装置，本专利技术的特征在于：具有与电网相接的一路以上的电压互感器和电流互感器的ＰＴ／ＣＴ电路、一路以上的与电压互感器和电流互感器ＰＴ／ＣＴ电路及运放电路相连的滤波电路、一路以上的与滤波电路和Ａ／Ｄ转换电路相连的运放电路、与运放电路和ＦＰＧＡ数据采集电路相连的Ａ／Ｄ转换电路、与Ａ／Ｄ转换电路和微处理器电路相连的ＦＰＧＡ数据采集电路、与ＦＰＧＡ数据采集电路和出口电路相连的微处理器电路、与微处理器电路相连的出口电路、供各电路工作的电源电路。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘海峰，曾宇，杨露，
申请(专利权)人：北海银河科技继保电气有限公司，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]
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