專利名稱：一種采用涌流識(shí)別技術(shù)線路微機(jī)保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采用涌流識(shí)別技術(shù)線路微機(jī)保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
目前中低壓線路裝有大量的配電變壓器，在合閘瞬間，各變壓器所產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流在線路上相互迭加、來回反射，產(chǎn)生了一個(gè)復(fù)雜的電磁暫態(tài)過程，在系統(tǒng)阻抗較小時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較大的涌流，時(shí)間常數(shù)也較大。二段式電流保護(hù)中的電流速斷保護(hù)，由于要兼顧靈敏度，動(dòng)作電流值往往取得較小，特別在長線路或系統(tǒng)阻抗大時(shí)更明顯。勵(lì)磁涌流值可能會(huì)大于裝置整定值，使保護(hù)誤動(dòng)。這種情況在線路變壓器個(gè)數(shù)少、容量小以及系統(tǒng)阻抗大時(shí)并不突出，并不嚴(yán)重，但當(dāng)線路變壓器個(gè)數(shù)及容量增加后，勵(lì)磁涌流就會(huì)較大，引起誤動(dòng)作。近幾年，隨著地區(qū)用電負(fù)荷增長迅猛，中低壓線路上配變數(shù)量增多，在手合和重合的瞬間，由于配變涌流的作用，負(fù)荷電流往往接近甚至達(dá)到電流速斷保護(hù)動(dòng)作值，原有的不能識(shí)別勵(lì)磁涌流的中低壓線路保護(hù)逐漸變得不可靠。采用具有躲勵(lì)磁涌流的電流微機(jī)保護(hù)裝置，既能保證保護(hù)原有的靈敏度，又能保證速動(dòng)性，不需要延時(shí)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種采用涌流識(shí)別技術(shù)線路微機(jī)保護(hù)裝置，它可以明顯提高中低壓電網(wǎng)線路保護(hù)動(dòng)作正確率，提高中低網(wǎng)線路供電的可靠性。本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案一種采用涌流識(shí)別技術(shù)線路微機(jī)保護(hù)裝置，它包括電源模塊、管理CPU模塊、保護(hù)CPU模塊、交流采樣模塊、開入開出模塊和人機(jī)對(duì)話模塊，供電線路負(fù)荷電流的電流互感器與交流采樣模塊連接，交流采樣模塊和電源模塊都與管理CPU模塊為雙向連接，管理CPU模塊分別與開入開出模塊和人機(jī)對(duì)話模塊為雙向連接， 保護(hù)CPU模塊包括A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)字信號(hào)處理模塊，管理CPU模塊依次與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)字信號(hào)處理模塊連接，交流采樣模塊采集供電線路負(fù)荷電流的電流互感器二次側(cè)的電流信號(hào)，將電流信號(hào)經(jīng)過管理CPU模塊后輸送到保護(hù)CPU模塊內(nèi)，電流信號(hào)經(jīng)過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換后將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并通過數(shù)字信號(hào)處理模塊分析諧波含量和波形特征，諧波含量和波形特征與預(yù)設(shè)的數(shù)值和波形進(jìn)行比對(duì)，最終判斷沖擊負(fù)荷引發(fā)的是勵(lì)磁涌流還是故障電流的，然后將判斷后的信號(hào)返回管理CPU模塊，管理CPU模塊控制開入開出模塊和人機(jī)對(duì)話模塊動(dòng)作。所述的數(shù)字信號(hào)處理模塊設(shè)置為DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊。本實(shí)用新型具有以下有益效果本實(shí)用新型的交流采樣模塊采集供電線路負(fù)荷電流的電流互感器二次側(cè)的電流信號(hào)，將電流信號(hào)經(jīng)過管理CPU模塊后輸送到保護(hù)CPU模塊內(nèi)，電流信號(hào)經(jīng)過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換后將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并通過數(shù)字信號(hào)處理模塊分析諧波含量和波形特征，與預(yù)設(shè)的數(shù)值和波形進(jìn)行比對(duì)，最終判斷沖擊負(fù)荷引發(fā)的是勵(lì)磁涌流還是故障電流的，然后將判斷后的信號(hào)返回管理CPU模塊，管理CPU模塊控制開入開出模塊和人機(jī)對(duì)話模塊動(dòng)作，這樣就可以根據(jù)沖擊電流的特征，綜合運(yùn)用涌流識(shí)別技術(shù)，制定適用于保護(hù)的涌流識(shí)別綜合判據(jù)和保護(hù)動(dòng)作邏輯，做到發(fā)生實(shí)際故障時(shí)能可靠開放保護(hù)，迅速動(dòng)作不拒動(dòng)，遇到涌流時(shí)可靠閉鎖保護(hù)，不誤動(dòng)；既能保證保護(hù)原有的靈敏度，又能保證速動(dòng)性。本實(shí)用新型不但能夠切實(shí)地提高運(yùn)用電流保護(hù)線路的保護(hù)動(dòng)作正確率，適應(yīng)智能電網(wǎng)的發(fā)展對(duì)于中低壓線路保護(hù)的要求。本實(shí)用新型將比以往的線路保護(hù)具有明顯優(yōu)勢， 將會(huì)杜絕因涌流導(dǎo)致的保護(hù)誤動(dòng)所帶來的意外停電，明顯提高中低壓電網(wǎng)線路供電可靠性，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和較大的社會(huì)效益。在線路保護(hù)尤其是電流保護(hù)方面，它將對(duì)現(xiàn)有的保護(hù)配置原理和行業(yè)規(guī)程起到有效的完善和補(bǔ)充，通過實(shí)際運(yùn)行試驗(yàn)和驗(yàn)證， 將進(jìn)而成為整個(gè)行業(yè)新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并具有實(shí)際的推廣意義。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型的虛擬正弦波的狀態(tài)示意圖圖3為本實(shí)用新型虛擬三次諧波制動(dòng)的波形圖
具體實(shí)施方式
在圖1中，本實(shí)用新型為一種采用涌流識(shí)別技術(shù)線路微機(jī)保護(hù)裝置，它包括電源模塊、管理CPU模塊、保護(hù)CPU模塊、交流采樣模塊、開入開出模塊和人機(jī)對(duì)話模塊，供電線路負(fù)荷電流的電流互感器與交流采樣模塊連接，交流采樣模塊和電源模塊都與管理CPU模塊為雙向連接，管理CPU模塊分別與開入開出模塊和人機(jī)對(duì)話模塊為雙向連接，保護(hù)CPU模塊包括A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)字信號(hào)處理模塊，數(shù)字信號(hào)處理模塊設(shè)置為DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊，管理CPU模塊依次與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)字信號(hào)處理模塊連接，交流采樣模塊采集供電線路負(fù)荷電流的電流互感器二次側(cè)的電流信號(hào)，將電流信號(hào)經(jīng)過管理CPU模塊后輸送到保護(hù)CPU模塊內(nèi)，電流信號(hào)經(jīng)過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換后將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并通過數(shù)字信號(hào)處理模塊分析諧波含量和波形特征，諧波含量和波形特征與預(yù)設(shè)的數(shù)值和波形進(jìn)行比對(duì)，運(yùn)用傅氏算法分析諧波含量，計(jì)算諧波分量占基波分量的百分比以判別是否涌流，最終判斷沖擊負(fù)荷引發(fā)的是勵(lì)磁涌流還是故障電流的，然后將判斷后的信號(hào)返回管理CPU模塊，管理CPU模塊控制開入開出模塊和人機(jī)對(duì)話模塊動(dòng)作，開入開出模塊為保護(hù)裝置正確動(dòng)作跳開開關(guān)、隔離故障提供可靠依據(jù)，保證空投變壓器無故障時(shí)，線路保護(hù)不誤動(dòng)，空投于故障時(shí)，線路保護(hù)快速可靠動(dòng)作。本實(shí)用新型適用于中低壓線路保護(hù)的涌流識(shí)別技術(shù)，建立典型負(fù)載特性下中低壓線路沖擊電流模型，模擬實(shí)際電流特征，根據(jù)下述幾種原理，研究具體適用于中低壓線路保護(hù)的涌流識(shí)別技術(shù)，提出涌流綜合識(shí)別判據(jù)，提出電流速斷保護(hù)方案。1)諧波制動(dòng)原理勵(lì)磁涌流有一明顯的特征，就是有高次諧波，并且高次諧波以二次諧波和三次諧波為主，四次以上的諧波分量很小，其中二次諧波分量尤為顯著；二次諧波電流制動(dòng)原理是利用電流中的二次諧波與基波模值比來判斷是否存在勵(lì)磁涌流。2)虛擬正弦波原理在圖2中，通過電流過零點(diǎn)附近信息是否具備故障特征來決定是否快速開放差動(dòng)保護(hù)。[0017]3)波形比較原理設(shè)置一個(gè)長度為一周波的觀測窗，求取波形的相關(guān)系數(shù)來表征電流的不對(duì)稱度， 來判斷是故障還是涌流。4)虛擬三次諧波制動(dòng)原理在圖3中，本實(shí)用新型可以虛擬三次諧波制動(dòng)的方案是利用勵(lì)磁涌流中信息量最為豐富的以尖脈沖為中心的半周波形作為前半周信息，利用“平移” “變號(hào)”原則虛擬構(gòu)成后半周信息，前后合起來構(gòu)成一個(gè)完整的周波信息。
權(quán)利要求1.一種采用涌流識(shí)別技術(shù)線路微機(jī)保護(hù)裝置，其特征是它包括電源模塊、管理CPU模塊、保護(hù)CPU模塊、交流采樣模塊、開入開出模塊和人機(jī)對(duì)話模塊，供電線路負(fù)荷電流的電流互感器與交流采樣模塊連接，交流采樣模塊和電源模塊都與管理CPU模塊為雙向連接， 管理CPU模塊分別與開入開出模塊和人機(jī)對(duì)話模塊為雙向連接，保護(hù)CPU模塊包括A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)字信號(hào)處理模塊，管理CPU模塊依次與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)字信號(hào)處理模塊連接，交流采樣模塊采集供電線路負(fù)荷電流的電流互感器二次側(cè)的電流信號(hào)，將電流信號(hào)經(jīng)過管理CPU模塊后輸送到保護(hù)CPU模塊內(nèi)，電流信號(hào)經(jīng)過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換后將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并通過數(shù)字信號(hào)處理模塊分析諧波含量和波形特征，諧波含量和波形特征與預(yù)設(shè)的數(shù)值和波形進(jìn)行比對(duì)，最終判斷沖擊負(fù)荷引發(fā)的是勵(lì)磁涌流還是故障電流的，然后將判斷后的信號(hào)返回管理CPU模塊，管理CPU模塊控制開入開出模塊和人機(jī)對(duì)話模塊動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用涌流識(shí)別技術(shù)線路微機(jī)保護(hù)裝置，其特征是所述的數(shù)字信號(hào)處理模塊設(shè)置為DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種采用涌流識(shí)別技術(shù)線路微機(jī)保護(hù)裝置，供電線路負(fù)荷電流的電流互感器與交流采樣模塊的連接，交流采樣模塊和電源模塊都與管理CPU模塊為雙向連接，管理CPU模塊分別與開入開出模塊和人機(jī)對(duì)話模塊為雙向連接，保護(hù)CPU模塊包括A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)字信號(hào)處理模塊，管理CPU模塊依次與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)字信號(hào)處理模塊連接。本實(shí)用新型可以明顯提高中低壓電網(wǎng)線路保護(hù)動(dòng)作正確率，提高中低網(wǎng)線路供電的可靠性。
文檔編號(hào)H02H7/26GK202042889SQ20112012072
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者印吉景 申請(qǐng)人:江蘇省電力公司泰州供電公司