專利名稱：一種基于pmu同步相量測量的低壓中性線斷線保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種基于PMU同步相量測量的低壓中性線斷線保護(hù)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于低壓系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于PMU同步相量測量 的低壓中性線斷線保護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]在三相四線制的低壓供電系統(tǒng)中，中性線斷線故障會造成嚴(yán)重危害，其一是在接 地保護(hù)采用TN型式的系統(tǒng)中，當(dāng)各相負(fù)荷不平衡時(shí)，電源中性線斷線后就會使負(fù)荷側(cè)的中 性線上及與中性線相連接的所有電氣設(shè)備上呈現(xiàn)對地電壓，造成人身觸電危險(xiǎn)及對地打火 等危險(xiǎn)；其二是在主要用電負(fù)荷是單相電器設(shè)備、照明燈的住宅樓中，由于各相運(yùn)行負(fù)荷不 平衡造成負(fù)荷側(cè)中性線電位偏移，使接于各相用電設(shè)備上的電壓發(fā)生變化，有的受到過高 電壓，過電流燒壞，有的得到過低電壓使得運(yùn)行中的電機(jī)轉(zhuǎn)矩下降，造成電機(jī)堵轉(zhuǎn)過電流燒 毀。因此在供電系統(tǒng)中采用中性線斷線檢測保護(hù)，實(shí)現(xiàn)在中性線斷線時(shí)刻及時(shí)切斷故障電 源，對保護(hù)用電設(shè)備及人身安全具有重大意義。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種基于PMU同步相量測量的低 壓中性線斷線保護(hù)系統(tǒng)，可以有效檢測低壓系統(tǒng)的中性線斷線故障，迅速斷開被保護(hù)設(shè)備 的電源，為設(shè)備提供可靠保護(hù)。[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案[0005]一種基于PMU同步相量測量的低壓中性線斷線保護(hù)系統(tǒng)，包括通過光纖進(jìn)行通信 的中性線斷線保護(hù)裝置和中性線斷線檢測裝置，所述中性線斷線保護(hù)裝置和中性線斷線檢 測裝置通過各自的PMU同步相量測量裝置連接到同一個(gè)全球定位系統(tǒng)GPS上；所述中性線 斷線保護(hù)裝置安裝于低壓配電變壓器二次側(cè)；所述中性斷線檢測裝置安裝于進(jìn)戶處總配電 箱內(nèi)；所述中性線斷線保護(hù)裝置通過光纖與多臺中性線斷線檢測裝置進(jìn)行通信。[0006]所述中性線斷線保護(hù)裝置包括PMU同步相量測量裝置、三相斷路器跳閘執(zhí)行部件 和調(diào)制解調(diào)器；所述PMU同步相量測量裝置包括電壓采樣裝置和A/D轉(zhuǎn)換器；所述全球定 位系統(tǒng)連接電壓采樣裝置，電壓采樣裝置連接A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器連接調(diào)制解調(diào) 器，所述調(diào)制解調(diào)器連接三相斷路器跳閘執(zhí)行部件，電壓采樣裝置連接到三相四線供電系 統(tǒng)的N線上，三相斷路器跳閘執(zhí)行部件連接到三相四線供電系統(tǒng)的開關(guān)上；調(diào)制解調(diào)器通 過光纖與中性線斷線檢測裝置通信。[0007]所述中性線斷線檢測裝置包括PMU同步相量測量部件、微處理器和調(diào)制解調(diào)器； 所述PMU同步相量測量裝置包括電壓采樣裝置和A/D轉(zhuǎn)換器；全球定位系統(tǒng)連接到電壓采 樣裝置和微處理器上，所述電壓采樣裝置連接A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器連接微處理器， 所述微處理器連接調(diào)制解調(diào)器，所述調(diào)制解調(diào)器通過光纖與中性線斷線保護(hù)裝置通信；所 述電壓采樣裝置連接到三相四線供電系統(tǒng)的N線上。[0008]所述中性線斷線保護(hù)裝置和中性線斷線檢測裝置使用統(tǒng)一的GPS全球校時(shí)信號作為系統(tǒng)統(tǒng)一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，同步采樣記錄低壓配變中性線和用戶處中性線電壓相量，計(jì)算中 性點(diǎn)電壓偏離，當(dāng)偏離電壓大于動作電壓時(shí)，中性線斷線檢測裝置發(fā)送故障信號到中性線 斷線保護(hù)裝置，中性線斷線保護(hù)裝置做出判斷后，斷開故障線路，從而實(shí)現(xiàn)中性線斷線保 護(hù)。[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于能準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的判斷發(fā)生中性線斷線的故障線路，并及時(shí) 將其切斷，保護(hù)用電設(shè)備。


[0010]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理圖；[0011]圖2為本實(shí)用新型的變壓器二次側(cè)中性線斷線保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)圖；[0012]圖3為本實(shí)用新型用戶側(cè)中性線斷線檢測裝置結(jié)構(gòu)圖；[0013]其中，1、全球定位系統(tǒng)，2、第一 PMU同步相量測量裝置，3、第二 PMU同步相量測量 裝置，4、中性線斷線保護(hù)裝置，5、中性線斷線檢測裝置，6、光纖，7、電壓采樣裝置，8、A/D轉(zhuǎn) 換器，9、三相斷路器跳閘執(zhí)行部件，10、調(diào)制解調(diào)器，11、微處理器。
具體實(shí)施方式
[0014]
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。[0015]圖1 一種基于PMU同步相量測量的低壓中性線斷線保護(hù)系統(tǒng)，包括通過光纖6進(jìn) 行通信的中性線斷線保護(hù)裝置4和中性線斷線檢測裝置5，所述中性線斷線保護(hù)裝置4和 中性線斷線檢測裝置5分別通過第一 PMU同步相量測量裝置2和第二 PMU同步相量測量裝 置3連接到同一個(gè)全球定位系統(tǒng)IGPS上；所述中性線斷線保護(hù)裝置4安裝于低壓配電變壓 器二次側(cè)；所述中性斷線檢測裝置5安裝于進(jìn)戶處總配電箱內(nèi)；所述中性線斷線保護(hù)裝置4 通過光纖與多臺中性線斷線檢測裝置5進(jìn)行通信。[0016]圖2所述中性線斷線保護(hù)裝置4包括第一 PMU同步相量測量裝置2、三相斷路器跳 閘執(zhí)行部件9和調(diào)制解調(diào)器10 ;所述第一 PMU同步相量測量裝置2包括電壓采樣裝置7和 A/D轉(zhuǎn)換器8 ;所述全球定位系統(tǒng)I連接電壓采樣裝置7，電壓采樣裝置7連接A/D轉(zhuǎn)換器 8，所述A/D轉(zhuǎn)換器8連接調(diào)制解調(diào)器10，所述調(diào)制解調(diào)器10連接三相斷路器跳閘執(zhí)行部件 9，電壓采樣裝置7連接到三相四線供電系統(tǒng)的N線上，三相斷路器跳閘執(zhí)行部件9連接到 三相四線供電系統(tǒng)的開關(guān)上；調(diào)制解調(diào)器10通過光纖6與中性線斷線檢測裝置5通信。[0017]中性線斷線保護(hù)裝置4將采集到的本地中性線電壓信息通過光纖傳遞給中性線 斷線檢測裝置5，中性線斷線檢測裝置5將其與自己檢測到的同一時(shí)刻的本地中性線電壓 做比較，判斷是否有故障產(chǎn)生，如果有故障，則發(fā)回故障信息，中性線斷線保護(hù)裝置4接收 到故障信息，就會斷開故障線路斷路器。如無故障，則不返回信息。[0018]圖3所述中性線斷線檢測裝置5包括第二 PMU同步相量測量裝置3、微處理器11 和調(diào)制解調(diào)器10 ;所述第二 PMU同步相量測量裝置3包括電壓采樣裝置7和A/D轉(zhuǎn)換器8 ； 全球定位系統(tǒng)I連接到電壓采樣裝置7和微處理器11上，所述電壓采樣裝置7連接A/D轉(zhuǎn) 換器8，所述A/D轉(zhuǎn)換器8連接微處理器11，所述微處理器11連接調(diào)制解調(diào)器10，所述調(diào)制 解調(diào)器10通過光纖6與中性線斷線保護(hù)裝置4通信；所述電壓采樣裝置7連接到三相四線 供電系統(tǒng)的N線上。[0019]中性線斷線檢測裝置5將接受到的中變壓器側(cè)中性線電壓信息與自己檢測到的 同一時(shí)刻的本地中性線電壓做比較，判斷是否有故障產(chǎn)生，如果有故障，則發(fā)回故障信息， 中性線斷線保護(hù)裝置接收到故障信息，就會斷開故障線路斷路器。如無故障，則不返回信肩、O[0020]上述雖然結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對本實(shí)用新 型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng) 域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于PMU同步相量測量的低壓中性線斷線保護(hù)系統(tǒng)，其特征是，包括通過光纖進(jìn)行通信的中性線斷線保護(hù)裝置和中性線斷線檢測裝置，所述中性線斷線保護(hù)裝置和中性線斷線檢測裝置通過各自的PMU同步相量測量裝置連接到同一個(gè)全球定位系統(tǒng)GPS上；所述中性線斷線保護(hù)裝置安裝于低壓配電變壓器二次側(cè)；所述中性斷線檢測裝置安裝于進(jìn)戶處總配電箱內(nèi)；所述中性線斷線保護(hù)裝置通過光纖與多臺中性線斷線檢測裝置進(jìn)行通信。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于PMU同步相量測量的低壓中性線斷線保護(hù)系統(tǒng)，其特征是，所述中性線斷線保護(hù)裝置包括PMU同步相量測量裝置、三相斷路器跳閘執(zhí)行部件和調(diào)制解調(diào)器；所述PMU同步相量測量裝置包括電壓采樣裝置和A/D轉(zhuǎn)換器；所述全球定位系統(tǒng)連接電壓采樣裝置，電壓采樣裝置連接A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器連接調(diào)制解調(diào)器， 所述調(diào)制解調(diào)器連接三相斷路器跳閘執(zhí)行部件，電壓采樣裝置連接到三相四線供電系統(tǒng)的 N線上，三相斷路器跳閘執(zhí)行部件連接到三相四線供電系統(tǒng)的開關(guān)上；調(diào)制解調(diào)器通過光纖與中性線斷線檢測裝置通信。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于PMU同步相量測量的低壓中性線斷線保護(hù)系統(tǒng)，其特征是，所述中性線斷線檢測裝置包括PMU同步相量測量部件、微處理器和調(diào)制解調(diào)器；所述 PMU同步相量測量裝置包括電壓采樣裝置和A/D轉(zhuǎn)換器；全球定位系統(tǒng)連接到電壓采樣裝置和微處理器上，所述電壓采樣裝置連接A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器連接微處理器，所述微處理器連接調(diào)制解調(diào)器，所述調(diào)制解調(diào)器通過光纖與中性線斷線保護(hù)裝置通信；所述電壓采樣裝置連接到三相四線供電系統(tǒng)的N線上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于PMU同步相量測量的低壓中性線斷線保護(hù)系統(tǒng)，包括通過光纖進(jìn)行通信的中性線斷線保護(hù)裝置和中性線斷線檢測裝置，所述中性線斷線保護(hù)裝置和中性線斷線檢測裝置通過各自的PMU同步相量測量裝置連接到同一個(gè)全球定位系統(tǒng)GPS上；所述中性線斷線保護(hù)裝置安裝于低壓配電變壓器二次側(cè)；所述中性斷線檢測裝置安裝于進(jìn)戶處總配電箱內(nèi)；所述中性線斷線保護(hù)裝置通過光纖與多臺中性線斷線檢測裝置進(jìn)行通信。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于能準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的判斷發(fā)生中性線斷線的故障線路，并及時(shí)將其切斷，保護(hù)用電設(shè)備，具有防止中性線電位過高而斷電保護(hù)的功能，并且結(jié)構(gòu)簡單，方便實(shí)施，且工作可靠。
文檔編號H02H3/26GK202840471SQ20122053797
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者厲建新, 曹立霞, 柳芳棟, 夏賓, 安豐雷, 卜慶貴 申請人:山東電力集團(tuán)公司日照供電公司, 山東建筑大學(xué), 國家電網(wǎng)公司