一种电力系统变电站差动保护系统，设置在被保护电力设备进端和出端的两个电流传感器分别顺次级联电流转电压电路、有源二阶低通滤波器、数据采样电路后均与数字信号处理器连接。数字信号处理器的信号输出端连接光电转换隔离电路。继电器的两个常闭触点分别设置在被保护电力设备的进端断路器和出端断路器的供电回路中，光电转换隔离电路的输出端与继电器连接。被保护电力设备两侧电流相减后一旦大于整定值，数字信号处理器则输出开关信号将被保护电力设备两侧的断路器断开，使被保护电力设备与电源隔离。本系统能准确、迅速地对电力设备提供保护动作，可广泛应用于电力系统变电站领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气设备的保护装置，特别是变电站电气设备进行断电保护的差动保护系统。
技术介绍
随着电力系统以及电力电子等技术的发展，电力功率器件在电网中广泛应用，随之而来也带来了谐波以及电网污染等问题。由于谐波超标或者功率因数低而造成的电力设备烧毁事件时有发生，这给供电企业带来巨大的经济损失，严重影响到电力系统的正常运行，这就需要对变压器等电力设备进行相关的保护，以保障电力系统的正常运行。差动保护是最有效的一种保护方式，差动保护是输入的两端电流互感器电流矢量差，当达到设定的动作值时启动动作元件。保护范围在输入的两端电流互感器之间的设备 (可以是线路，发电机，电动机，变压器等电气设备)，这就对差动保护系统提出了更为严格的要求，一定要准确、迅速地进行动作。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能迅速、准确对被保护电力设备进行保护的电力系统变电站差动保护系统。本专利技术的目的是这样实现的一种电力系统变电站差动保护系统，包括继电器的两个常闭触点分别设置在被保护电力设备的进端断路器和出端断路器的供电回路中，光电转换隔离电路的输出端与继电器连接，还具有，两个电流传感器分别设置在被保护电力设备的进端和出端； 电流转电压电路其输入端与两个电流互感器的输出端连接； 有源二阶低通滤波器其输入端与电流转电压电路的输出端连接； 数据采样电路其输入端与有源二阶低通滤波器的输出端连接； 数字信号处理器其输入端与数据采样电路的输出端连接；其信号输出端与所述光电转换隔离电路的输入端连接。上述数字信号处理器型号为TMS320Ii^812。上述数据采样电路采用的芯片型号为AD9650。上述两个电流互感器的型号为LA-50T。上述有源二阶低通滤波电路采用的芯片型号为AD8132。上述电流转电压电路采用的芯片型号为RX27-6/7。上述光电转换隔离电路采用的芯片型号为TIL113。上述继电器型号为DRM5700ML。还具有液晶显示器和键盘，液晶显示器和键盘分别与数字信号处理器连接。上述液晶显示器型号为IXD640*480，键盘为4*4键盘。本专利技术以DSP^12为核心处理芯片，同时辅以相应的外围电路以实现差动保护系统的可重构、可扩充和通用性。能够在差动电流大于差动保护装置的整定值时，迅速地进行保护动作，将被保护设备两侧的断路器断开，使故障设备与电源隔离，达到保护的效果。本专利技术的工作原理是通过将电流互感器以及电流转电压电路并且经过有源二阶低通滤波电路后将被保护设备两侧的电流转化为-5V到+5V的电压信号送至数据采样电路 AD9650进行采样，经过DSP数字信号处理器处理后实时地显示在彩色液晶屏上。同时，在 DSP内部将被保护设备两侧电流进行相减并取绝对值，与差动保护的整定值进行比较，一旦大于整定值，则将被保护设备两侧的断路器或者隔离开关断开，使被保护设备与电源隔离。本专利技术的有益效果是1、以TMS320Lm812DSP芯片为主处理器，其主频可以高达150MHz，并且辅助相应的外围电路，将实时处理能力和控制器外设功能于一身，为差动保护系统的应用提供一个理想的解决方案。2、数据采样电路采用AD公司的AD9650，其采样精度很高，能够采集的数据更多。3、采用了分辨率为640*480的彩色液晶屏，提供了优良的人机操作界面。4、提供了 4*4的矩阵键盘，通过键盘和液晶屏的配合使用可以方便地显示各种数据，同时还可以根据实际情况改变整定值等。5、使用了有源二阶有源低通滤波电路，滤除掉了高频干扰以及输入共模信号，提高共模抑制比。综上所述，本专利技术所述的电力系统变电站差动保护系统具有优良的实时信号处理性能，良好的人机交互接口，能够迅速地进行差动保护动作，以达到保护设备的目的。本专利技术能够广泛的应用于电力系统变电站等领域。附图说明图1是本专利技术的硬件结构图。图2是本专利技术的系统原理图。具体实施例方式下面结合附图和实例对本专利技术进一步说明。参见图1、图2 (图1图2中，4和/ 分别是由变电站电流互感器传过来的被保护设备进端和出端的电流)本电力系统变电站差动保护系统由两个电流传感器、电流转电压电路、 有源二阶低通滤波器、数据采样电路、数字信号处理器等组成。继电器的两个常闭触点分别设置在被保护电力设备的进端断路器和出端断路器的供电回路中，光电转换隔离电路的输出端与继电器连接，两个电流传感器分别设置在被保护电力设备的进端和出端；电流转电压电路的输入端与两个电流互感器的输出端连接；有源二阶低通滤波器的输入端与电流转电压电路的输出端连接；数据采样电路的输入端与有源二阶低通滤波器的输出端连接；数字信号处理器的输入端与数据采样电路的输出端连接；其信号输出端与所述光电转换隔离电路的输入端连接。本实例中的电力系统变电站差动保护系统以美国德州仪器公司的TMS320LF2812为 DSP主核心处理器，外围电路模块包括数据采集电路、电流转电压电路、光电转换隔离电路以及有源二阶低通滤波电路等。数据采集电路采用AD公司的高精度采样芯片AD9650，采样精度为 16BIT，完全能够达到差动保护的要求；彩色液晶屏(LCD)的分辨率为640*480，用于显示实时数据以及整定值等，起到了很好的人机界面的作用；键盘为4*4的矩阵键盘，按键功能定义为上、 下、左、右以及确定等，用户可以根据自己的需要来查看数据；电流传感器LA-50T将被保护设备两侧的电流转化为-IOOmA至IOOmA的电流信号，再通过电流转电压电路(芯片型号RX27-6/7) 转化为电压信号，再通过有源二阶低通滤波器(芯片型号AD8132)滤除掉干扰信号送至数据采样电路(AD9650)，数据采样电路将数据送至DSP芯片内部进行相应的处理并且送至彩色液晶体屏显示；在DSP内部将被保护设备两侧的电流进行比较，把差值与整定值进行比较，如果差值大于整定值，则DSP输出跳间信号，通过光电隔离转换电路(芯片型号TIL113)引起继电器(型号 DRM570024L)动作，从而使被保护设备两侧断路器跳闸，以起到差动保护的作用。权利要求1.一种电力系统变电站差动保护系统，包括，继电器的两个常闭触点分别设置在被保护电力设备的进端断路器和出端断路器的供电回路中，光电转换隔离电路的输出端与继电器连接，其特征是，还具有，两个电流传感器分别设置在被保护电力设备的进端和出端；电流转电压电路其输入端与两个电流互感器的输出端连接；有源二阶低通滤波器其输入端与电流转电压电路的输出端连接；数据采样电路其输入端与有源二阶低通滤波器的输出端连接；数字信号处理器其输入端与数据采样电路的输出端连接；其信号输出端与所述光电转换隔离电路的输入端连接。2.根据权利要求1所述的电力系统变电站差动保护系统，其特征是，所述数字信号处理器型号为TMS320Ii^812。3.根据权利要求1所述的电力系统变电站差动保护系统，其特征是，所述数据采样电路采用的芯片型号为AD9650。4.根据权利要求1所述的电力系统变电站差动保护系统，其特征是，所述两个电流互感器的型号为LA-50T。5.根据权利要求1所述的电力系统变电站差动保护系统，其特征是，所述有源二阶低通滤波电路采用的芯片型号为AD8132。6.根据权利要求1所述的电力系统变电站差动保护系统，其特征是，所述电流转电压电路采用的芯片型号为RX27-6/7。7.本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种电力系统变电站差动保护系统，包括，继电器的两个常闭触点分别设置在被保护电力设备的进端断路器和出端断路器的供电回路中，光电转换隔离电路的输出端与继电器连接，其特征是，还具有，两个电流传感器：分别设置在被保护电力设备的进端和出端；电流转电压电路：其输入端与两个电流互感器的输出端连接；有源二阶低通滤波器：其输入端与电流转电压电路的输出端连接；数据采样电路：其输入端与有源二阶低通滤波器的输出端连接；数字信号处理器：其输入端与数据采样电路的输出端连接；其信号输出端与所述光电转换隔离电路的输入端连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓，钟晨，
申请(专利权)人：四川省电力公司遂宁公司，
类型：发明
国别省市：51
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