一種小電流接地選線跳閘重合閘裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種小電流接地選線跳閘重合閘裝置，特別是6kV?66kV電壓等級(jí)電網(wǎng)中的小電流接地選線跳閘重合閘裝置，屬電力系統(tǒng)故障檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]小接地電流電網(wǎng)指中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)。這種接地方式的電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)不形成短路，故障電流很小，規(guī)程規(guī)定發(fā)生單相接地故障后可繼續(xù)運(yùn)行I?2小時(shí)。在我國(guó)，6kV?66kV電壓等級(jí)的電網(wǎng)中，一般都采用小電流接地方式。中壓配電網(wǎng)最常見(jiàn)的故障是單相接地故障。盡管單相接地故障不破壞系統(tǒng)的對(duì)稱運(yùn)行，但將導(dǎo)致非故障相電壓升為線電壓，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行容易引起非故障相絕緣損壞，形成相間短路，弧光接地還可能引起電網(wǎng)更高的過(guò)電壓。因此，發(fā)生單相接地故障時(shí)應(yīng)盡快確定故障線路并排除故障。
[0003]傳統(tǒng)的選線方法是手動(dòng)逐條線路拉閘，當(dāng)故障線路被拉閘時(shí)，故障信號(hào)消失。這種方法降低供電可靠性，對(duì)系統(tǒng)、設(shè)備和人身的安全性不利。除傳統(tǒng)手動(dòng)拉閘外，目前也開(kāi)始大規(guī)模的米用自動(dòng)跳閘裝置進(jìn)行故障跳閘。例如，中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN102608499A公開(kāi)了一種差分濾波抑制不平衡電流的小電流選線裝置，結(jié)合零序電流差分濾波算法，實(shí)現(xiàn)了中央處理器模塊對(duì)故障線路跳閘的自動(dòng)控制。目前公開(kāi)的自動(dòng)小電流選線裝置雖然可以快速的確定故障線路并自動(dòng)跳閘，但由于選線算法本身的局限性，判斷正確率不高，一旦選線判斷錯(cuò)誤，不具備迅速將誤跳閘線路進(jìn)行合閘的功能。這直接導(dǎo)致非故障線路長(zhǎng)時(shí)間處于跳閘狀態(tài)，降低了線路運(yùn)行的可靠性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題作出改進(jìn)，即本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種小電流接地選線跳閘重合閘裝置，該裝置可與現(xiàn)有故障選線算法相結(jié)合，在故障發(fā)生條件下迅速將故障線路跳閘，一旦發(fā)現(xiàn)誤判，還能快速的將非故障線路合閘，實(shí)現(xiàn)了故障線路快速切除，保證非故障線路可靠運(yùn)行的發(fā)明目的。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種小電流接地選線跳閘重合閘裝置，分別連接跳閘機(jī)構(gòu)和合閘機(jī)構(gòu)，小電流接地選線跳閘重合閘裝置包括中央處理模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、多路模擬開(kāi)關(guān)、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、電源模塊、人機(jī)模塊和開(kāi)關(guān)量驅(qū)動(dòng)模塊，中央處理模塊包括DSP、ARM和存儲(chǔ)模塊；信號(hào)調(diào)理模塊的輸出端與多路模擬開(kāi)關(guān)的模擬信號(hào)輸入端連接，多路模擬開(kāi)關(guān)的模擬信號(hào)輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的模擬信號(hào)輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)字信號(hào)輸出端連接DSP，多路模擬開(kāi)關(guān)的控制端與DSP連接，人機(jī)模塊與ARM連接；開(kāi)關(guān)量驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接DSP，開(kāi)關(guān)量驅(qū)動(dòng)模塊輸出端分別連接跳閘機(jī)構(gòu)和合閘機(jī)構(gòu)的回流電路，電源模塊為所有模塊供電。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，開(kāi)關(guān)量驅(qū)動(dòng)模塊包括跳閘光電耦合器、合閘光電親合器和互鎖控制子模塊；跳閘光電親合器與合閘光電親合器的輸入端分別連接DSP ;互鎖控制子模塊的跳閘輸入端和合閘輸入端分別連接跳閘光電親合器與合閘光電親合器的輸出端，互鎖控制子模塊的輸出端分別連接跳閘機(jī)構(gòu)和合閘機(jī)構(gòu)的回流電路，互鎖控制子模塊對(duì)跳閘機(jī)構(gòu)和合閘機(jī)構(gòu)的回路電流實(shí)現(xiàn)互鎖。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，互鎖控制子模塊包含第一繼電器和第二繼電器，第一繼電器長(zhǎng)閉點(diǎn)控制第二繼電器的線圈，第二繼電器長(zhǎng)閉點(diǎn)控制第一繼電器的線圈。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，開(kāi)關(guān)量驅(qū)動(dòng)模塊還包括電流傳感子模塊，電流傳感子模塊傳感檢測(cè)跳閘機(jī)構(gòu)和合閘機(jī)構(gòu)的回流電路中的電流，電流傳感子模塊的輸出端連接 DSP0
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，電流傳感子模塊包含霍爾元件。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，DSP型號(hào)為T(mén)MS320F28335。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，ARM型號(hào)為L(zhǎng)PC1788。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊包含AD7656芯片。
[0014]本實(shí)用新型所述的小電流接地選線跳閘重合閘裝置，具有如下有益效果:
[0015]結(jié)合選線算法，利用DSP處理器通過(guò)開(kāi)關(guān)量驅(qū)動(dòng)模塊可快速實(shí)現(xiàn)故障線路跳閘和非故障線路重合閘。其中，開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊中跳閘光電耦合器、合閘光電耦合器分別對(duì)DSP的跳閘和合閘控制信號(hào)進(jìn)行了光耦隔離，提升了裝置的抗干擾性能；互鎖控制子模塊對(duì)跳閘機(jī)構(gòu)和合閘機(jī)構(gòu)的回流電路實(shí)現(xiàn)互鎖，提高了裝置運(yùn)行的可靠性；電流傳感子模塊可實(shí)時(shí)將跳閘機(jī)構(gòu)和合閘機(jī)構(gòu)回流電路上的電流信息傳送至DSP，加上經(jīng)信號(hào)調(diào)理模塊所采集的電網(wǎng)線路信息，可準(zhǔn)確判斷跳閘/合閘動(dòng)作是否實(shí)施、是否隔離成功。此外，本裝置采用高性能的微處理器和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，性能穩(wěn)定可高，模塊化設(shè)計(jì)集成度高。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為小電流接地選線跳閘重合閘裝置組成
[0017]圖2為永久性接地故障跳、合閘動(dòng)作時(shí)序圖之一
[0018]圖3為永久性接地故障跳、合閘動(dòng)作時(shí)序圖之二
[0019]圖4為短時(shí)接地故障跳、合閘動(dòng)作時(shí)序圖
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式和實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]圖1小電流接地選線跳閘重合閘裝置包含中央處理模塊10、信號(hào)調(diào)理模塊20、多路模擬開(kāi)關(guān)30、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊40、電源模塊50、人機(jī)模塊60、開(kāi)關(guān)量驅(qū)動(dòng)模塊70。
[0022]中央處理模塊10由DSP芯片、ARM芯片、存儲(chǔ)器及外圍電路構(gòu)成，其中DSP芯片主要完成所有的邏輯控制，模擬信號(hào)數(shù)據(jù)處理、故障啟動(dòng)和判別、選線算法運(yùn)算等功能，ARM芯片主要完成鍵值的讀取、液晶顯示、人機(jī)界面、運(yùn)算定值管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)存、通訊等功能。DSP采用TMS320F28335型數(shù)字信號(hào)處理器，其是TI公司的一款TMS320C28X系列浮點(diǎn)DSP控制器，該器件的精度高、成本低、功耗小、性能高、外設(shè)集成度高、數(shù)據(jù)以及程序存儲(chǔ)量大。ARM微處理器采用LPC1788。LPC1788是基于ARM Cortex_M3的微控制器，用于處理要求高集成度和低功耗的嵌入式應(yīng)用。
[0023]信號(hào)調(diào)理模塊20主要功能是將外部信號(hào)(如電網(wǎng)電流、電壓等信息)經(jīng)過(guò)運(yùn)放調(diào)理成供模數(shù)轉(zhuǎn)換的信號(hào)。
[0024]多路模擬開(kāi)關(guān)30受DSP控制，是從多個(gè)模擬輸入信號(hào)中切換選擇所需輸入通道模擬輸入。
[0025]模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊40用于模擬信號(hào)對(duì)數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，其AD轉(zhuǎn)換芯片采用AD7656芯片，AD7656是最高吞吐量可達(dá)250kSPS的6通道同步采樣雙極性16位AD轉(zhuǎn)換芯片，能夠處理±10V范圍或±5V范圍的真雙極性輸入信號(hào)。
[0026]電源模塊50主要有三大功能:供電功能，為其他功能模塊提供工作電源，將外部引入的交流電源或直流電源，通過(guò)控制電路進(jìn)行電壓變換，為功能模塊提供穩(wěn)定的直流+5V、±12V、+24V等不同等級(jí)的電源；同步功能