專利名稱：Jxd-08型智能接地選線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力線路接地選線儀技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及JXD-08型智能接地選線裝置。
背景技術(shù)：
電力電線路“單相接地”故障占電力系統(tǒng)運(yùn)行故障的70%以上，電力線路單相接地 選線是長期探討的課題之一，也是制約變電站可靠穩(wěn)定運(yùn)行主要因素之一。傳統(tǒng)接地選線 儀，其信號取樣裝置均為電力系統(tǒng)“零序電流”信號。經(jīng)調(diào)查我國現(xiàn)有6 35kV公用變電站、發(fā)電廠及工礦企業(yè)自備電站等多達(dá)3萬多 座，特別是電力系統(tǒng)強(qiáng)化供電穩(wěn)定性，降低事故率，選配智能化接地選線裝置是必然選擇。目前，國外類似產(chǎn)品存在綜合性能不是很好，但價格卻很高的問題。國內(nèi)競爭產(chǎn) 品存在如下問題1、零序電流信號容易受接地形式及線路工頻電流影響，選線準(zhǔn)確性一般 不高于85% ;2、設(shè)備自動化程度不高，儀器功能單一，不能適應(yīng)電網(wǎng)自動化及電網(wǎng)智能化要 求；3、零序電流信號檢測設(shè)備安裝，牽涉到線路的高壓一次系統(tǒng)每一條線路，這樣可能留下 給系統(tǒng)留下多個故障點，因而影響了此類裝置在電力行業(yè)推廣與應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述不足之處而提供一種可適用6 35kV變電站電力線 路的單相接地選線之用，具有較高的安全性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性及多功智能化優(yōu)點，特別適合 于當(dāng)前國家智能電網(wǎng)建設(shè)及原有電網(wǎng)智能化改選的JXD-08型智能接地選線裝置。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是JXD-08型智能接地選線裝置，其特征是由載波器、傳 感器(EU)組、監(jiān)控器和PC機(jī)組成；其中，載波器為小型低頻信號源，由信號發(fā)生器及耦合 裝置給組成，電流信號通過變電站三相電壓互感器(PT) 二次側(cè)耦合到電力線路中；傳感器 (EU)組通過信號采集器(A/D)與監(jiān)控器連接；監(jiān)控信號由PC機(jī)控制；接地信號繼電器(KM) 與三相電壓互感器(PT)、載波器、監(jiān)控器連接。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的傳感器可以是電子傳感器。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的傳感器還可以是光學(xué)電流傳感器。載波器通過一可控開關(guān)與電壓互感器二次側(cè)相連。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時， 載波發(fā)射開關(guān)閉合，信號通過電壓互感器二次側(cè)耦合到一次側(cè)，進(jìn)入到電力線路，載波信號 沿線路分布電容流向大地，并流入載波器?！胺墙佑|式復(fù)合零序電子傳感器”為內(nèi)置有低頻感應(yīng)線圈，且調(diào)諧在載波信號中心 頻率，當(dāng)載波電流信號經(jīng)過電力線路端口時，載波電流磁場在傳感器線圈中感應(yīng)出成比例 電壓信號，此信號經(jīng)放大、濾波后轉(zhuǎn)變成4-20mA輸出。載波信號與零序電流信號一樣，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，非接地相線對地分面電 容電流向接地點，并通過接地線路流向載波電源。本發(fā)明與傳統(tǒng)“零序電流濾波器”型選線裝置相比，具有以下顯著優(yōu)點3
1、產(chǎn)品本安性所用傳感器不與電網(wǎng)高壓部分接觸，可安裝在與電力線路附近即 可，因而具安裝方式靈活，而且自身損壞也不會影響到電力系統(tǒng)安全，因而具有良好安全特 性；而傳統(tǒng)“零序電流濾波器”必須電力系統(tǒng)的高壓部分相連接，一旦發(fā)生故障會，就會導(dǎo)致 電力系統(tǒng)發(fā)生故障，因而零序電流濾波器不具備本安性；2、抗干擾能力所用載波器對電力線路注入特定頻率而且可調(diào)控的電流信號，以 用作線路接地“零序電流”，傳感器接收到是特定頻率信號，不受電力系統(tǒng)工頻電流干擾，因 而具有較強(qiáng)抗干擾能力。而傳統(tǒng)型接地選線裝置取自電力系統(tǒng)零序電流信號，由于零序電 流信號與線路負(fù)荷電流同頻同相位，因而線路負(fù)荷電流形成強(qiáng)烈干擾，而且這種干擾信號 無法濾除，所以這類裝置抗干擾能力差；3、選線準(zhǔn)確性由于本儀器采集是非工頻注入信號，信號穩(wěn)定且抗干擾能力強(qiáng)，同 時采用二次判別法，儀器準(zhǔn)確性得到充分保證，經(jīng)樣機(jī)運(yùn)行表明，準(zhǔn)確率達(dá)到98%以上；本 系統(tǒng)配用計算機(jī)系統(tǒng)，能顯示出接線路號、接地相線、接地形式、接地起始時間，數(shù)據(jù)可保存 也可上傳，實現(xiàn)接地選線、監(jiān)控自動化智能化。而傳統(tǒng)接地選裝置接地信號容易受到工頻干 擾，信號強(qiáng)弱受線路接地方式影響也很不穩(wěn)定，因而準(zhǔn)性低，而只只有一重判別功能，其選 線準(zhǔn)確性一般只85%。本發(fā)明實現(xiàn)了接地信號非高壓接觸采集，這樣傳感器不會對高壓系統(tǒng)電氣絕緣造 成任何影響。主要可用于新一代智能電網(wǎng)建設(shè)或老式變電站智能化改造。JXD-08智能接地 選線儀可廣泛應(yīng)用6-35kV變電站的電力線路接地選線之用，以替代傳統(tǒng)以“零序電流濾波 器”為主組成的選線裝置。


圖1是本發(fā)明的電路圖。
具體實施例方式如圖1所示。圖中，變電站出線有1 η條O 彡99)，各條線路近端裝有非接 觸式電子傳感器EU，傳感器現(xiàn)場裝有一臺信號采集器A/D，采集器將各傳感器信號全部轉(zhuǎn) 換為數(shù)字信號后傳送到選線儀主機(jī)JXD的監(jiān)控單元。電子傳感器可換成光學(xué)電流傳感器。圖中，變電站裝有一臺三相電壓互感器PT，在其二次側(cè)的“開口三角繞組”端裝有 一只接地信號繼電器KM，選線儀的載波器單元載波信號通過KM觸點與“開口三角繞組”并 聯(lián)。JXD-08系列單相接地選線儀的工作過程當(dāng)電力線路正常運(yùn)行時，信號繼電器觸點KM處于斷開狀態(tài)，選線儀J)(D載波器處 于待機(jī)狀態(tài)，各傳感器EU沒有信號輸出。當(dāng)電力線路發(fā)生單相接地故障時，信號繼電器觸點KM即閉合，選線儀JXD載波器 起動并發(fā)送載波信號，載波信號對電壓互感器PT耦合到電力系統(tǒng)高壓線路上，此時線路各 傳感器均有信號輸出，信號采集器實時傳輸信號到主機(jī)JXD，經(jīng)過主機(jī)中計算機(jī)(PC)根據(jù) 單相接地電容器電流分布的特點，通過“二次比較法”分析比較出接地故障線路，并指示出 接地線路代號等其它接地參數(shù)。由“載波器”、“電子傳感器”及“監(jiān)控器”等三大部分組成?！氨O(jiān)控器”為小型低頻信號源，電流信號通過變電站電壓互感器二次側(cè)耦合到電力線路中；電子傳感器安裝在變 電站各電力線路端口附近，接收各條電力線路中的載波電流信號，并傳送給計算機(jī)監(jiān)控器; 監(jiān)控器接收到各線路傳感器，實現(xiàn)單相接地選線及其它功能。載波器發(fā)出的通過載波方式發(fā)出非工頻電流信號，與電力線路的對地分布電容及 大地形成電流回路流向載波器。當(dāng)線路正常工作時，載波器處于待機(jī)狀態(tài)，線路端口各傳 感器都沒有信號輸出；當(dāng)電力線路某一相發(fā)生接地時，變電站接地監(jiān)控裝置動作并令本載 波器起動，載波器立即向電力線路發(fā)出載波電流信號，線路各傳感器向監(jiān)控器提供所檢測到載波信號(Ii、12、I3.......In)，監(jiān)控器首先選擇出信號最強(qiáng)線路代號(如Ij)，當(dāng)Ij =Ii+I2+I3+. ... +In時，該線路即為接地線路。這是由于電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，所有線路 對地電容電流流向接地點，并通過接地點流向信號源。電壓等級6 35kV ；選線范圍2 99條；選線延時10秒；載波輸出最大功 率100W ；載波中心頻率225士 IOHz ；整機(jī)功耗彡IOVA (靜態(tài))、彡100VA (動態(tài))；環(huán)境溫 度要求-5 +40°C ；輔助電源 220V ；引入載波信號載波器向電力線路發(fā)出非工頻載波信號，電子傳感器接收信號頻率遠(yuǎn)離工頻信 號，這樣有效的提高了傳感器抗工頻信號干擾能力；同時，由于載波信號頻率遠(yuǎn)高于工頻 50Hz，載波電流信號所產(chǎn)生電磁場強(qiáng)度比同量工頻電流電磁場信號高4 5倍，這樣有效提 高傳感器靈敏度。利用“二次比較法”傳感器信號將各線路對地非工頻電容電流傳送給監(jiān)控器，監(jiān)控器經(jīng)高速運(yùn)算首先 判定出信號最大值線路，然后將線路載波電流信號與其它傳感器所接收信號之和相比較， 兩者相等時，所選線路接地線路，通過二次比較法可有效提高儀器判定接地選線的準(zhǔn)確率。與傳統(tǒng)“零序電流接地選線裝置”相比，本儀器有以下優(yōu)點儀器接收信號不同傳統(tǒng)接地選裝置所采集信號為工頻零序電流信號，由于電力系統(tǒng)發(fā)生接地時，其 零序電流很小也很不穩(wěn)定，而且零序電流信號與線路負(fù)荷電流同頻率，強(qiáng)大負(fù)荷電流對零 序電流采樣裝置產(chǎn)生很大干擾，因而這類裝置接收靈敏度低、抗干擾能力差。而本儀器采用 225士 IOHz頻率的載波電流信號，各傳感器調(diào)諧在此中心頻率，線路工頻電流對其干擾可以 不計，因此，本儀器信號采樣裝置抗干能力得到有效保證。接地信號采樣裝置不同傳統(tǒng)接地選裝置所零序信號采樣裝置為電流互感器，由于電流互感器均與線路高 壓部分相連，給電力系統(tǒng)新增多隱患；而本儀器采用了“非接觸式復(fù)合零序電子傳感器”，由 于本傳感器不與電力高壓系統(tǒng)相連接，屬于無線采樣方式，因而傳感器運(yùn)行狀態(tài)不會導(dǎo)致 電力系統(tǒng)故障。選線判定方法不同傳統(tǒng)接地選裝置采用“零序電流最大值比較法”，即當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，分析 比較出線路零序電流最大線路即為接地線路，但由于線路接地形式不同，其接地電流很不 穩(wěn)定以及系統(tǒng)工頻電流干擾，易造成這類裝置出現(xiàn)選線誤判。而本儀器所接收信號為載波 信號，接地電流大小可根據(jù)電力線路接地形式隨機(jī)調(diào)控，因此接地電流信號比較穩(wěn)定，線路5接地電流信號最大值也易準(zhǔn)確選擇；同時，接地最大值線路電流(即線路載波電流)與其它 線路分布電流相比較，兩者相等即為接地線路；通過這中“二次判定法”，可有效提高了選線 裝置準(zhǔn)確率。
權(quán)利要求
1.JXD-08型智能接地選線裝置，其特征是由載波器、傳感器(EU)組、監(jiān)控器和PC機(jī) 組成；其中，載波器為小型低頻信號源，由信號發(fā)生器及耦合裝置給組成，電流信號通過變 電站三相電壓互感器(PT) 二次側(cè)耦合到電力線路中；傳感器(EU)組通過信號采集器(A/ D)與監(jiān)控器連接；監(jiān)控信號由PC機(jī)控制；接地信號繼電器(KM)與三相電壓互感器(PT)、載 波器、監(jiān)控器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的JXD-08型智能接地選線裝置，其特征是所述的傳感器是電 子傳感器(EU)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的JXD-08型智能接地選線裝置，其特征是所述的傳感器是光 學(xué)電流傳感器。
全文摘要
本發(fā)明的名稱為JXD-08型智能接地選線裝置。屬于電力線路接地選線儀技術(shù)領(lǐng)域。它主要是解決現(xiàn)有零序電流信號接地選線儀存在選線準(zhǔn)確性不高、設(shè)備自動化程度不高的問題。它的主要特征是由載波器、電子傳感器組、監(jiān)控器和PC機(jī)組成；其中，載波器為小型低頻信號源，由信號發(fā)生器及耦合裝置給組成，電流信號通過變電站三相電壓互感器二次側(cè)耦合到電力線路中；電子傳感器組通過信號采集器與監(jiān)控器連接；監(jiān)控信號由PC機(jī)控制；接地信號繼電器與三相電壓互感器、載波器、監(jiān)控器連接。本發(fā)明實現(xiàn)了接地信號非高壓接觸采集，這樣傳感器不會對高壓系統(tǒng)電氣絕緣造成任何影響。主要可用于新一代智能電網(wǎng)建設(shè)或老式變電站智能化改造。
文檔編號H02H7/26GK102055177SQ20091027268
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者周少發(fā), 周少文, 肖應(yīng)瓊 申請人:湖北天工機(jī)電技術(shù)有限公司