專利名稱：單相接地故障電腦選線裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電力系統繼電保護領域。具體地是涉及一種小接地電流系 統單相接地故障電腦選線裝置。
背景技術：
小接地電流系統單相接地故障選線，是一個世界性的難題。 一百多年來在
電力生產過程中一直沒有得到徹底解決。我國從上世紀80年代起開始研制小接 地電流系統單相接地故障自動選線裝置，有許多基于"首半波"、"無功功率方 向"、"諧波電流的方向"、"S注入法"、"小波分析"等方法的保護裝置投入運行。 但由于小接地電流系統的復雜性，目前還沒有哪種單一處理方法能具有廣泛的 適用性和穩定性。
實用新型內容
本實用新型的目的是針對上述不足，而提供的一種選線準確率高和具有廣 泛的適應性的單相接地故障選線裝置。
本實用新型的技術解決方案是單相接地故障電腦選線裝置是由N個零序
電流互感器和N個接地信號采集分支器、以及電腦選線主機構成，零序電流互
感器的輸入端采集零序電流信號，輸出端接接地信號采集分支器，接地信號采 集分支器的輸出端接電腦選線主機。
本實用新型的技術解決方案中所述的電腦選線主機采用C8051單片機為主 機MCU，電腦選線主機的通訊端口分別接接地信號采集分支器的通訊端口和變電 站自動化系統，電壓互感器信號經PT信號采集處理電路接主機MCU的輸入端， 主機MCU的輸出端口分別接有LCD模塊、E2PR0M和打印機。
本實用新型的技術解決方案中所述的接地信號采集分支器由零序電流信號 采集處理電路、接地信號采集分支器和通訊端口依次連接構成。
本實用新型的技術解決方案中所述的N個零序電流互感器和N個接地信號 采集分支器至少是2個。
本實用新型采用零序電流互感器和分布式電腦選線系統相結合的硬件設 計，使用多CPU并行處理的方式對捕捉的零序電流信號進行處理，并根據"模 糊理論"原理，采用了 "首半波"、"無功功率方向"、"諧波電流的方向和大小"等多種原理和方法進行綜合評判，從而保證了小接地電流系統單相接地故障時 保護選線的準確性。
圖1為本實用新型的單相接地故障電腦選線裝置結構示意圖
圖2為本實用新型的電腦選線主機的硬件構成示意圖
圖3為本實用新型的接地信號采集分支器的硬件構成示意圖
圖4為本實用新型的電腦選線主機的任務調度圖
圖5為本實用新型的接地信號采集分支器軟件流程圖
具體實施方式
如圖1所示，選線裝置由N個零序電流互感器1和N個接地信號釆集分支
器2，以及電腦選線主機3構成，零序電流互感器1的輸入端采集零序電流信號， 輸出端接接地信號采集分支器2，接地信號采集分支器2的輸出端接電腦選線主 機3， N個零序電流互感器1和N個接地信號采集分支器2至少是2個，N個接 地信號采集分支器2采集對應的零序電流互感器1送來的零序電流信號，正常 情況下，只進行數據的動態監測，而異常情況下，則將數據進行預處理分析， 然后送往電腦選線主機3;電腦選線主機3采集各個接地信號采集分支器2送來 的數據，再進行綜合判斷，確定出故障接地信息，并將其顯示、記錄、打印出 來，同時還可以上傳給發電廠或變電站的其它自動化系統。
如圖2、4所示，電腦選線主機3采用C8051單片機為主機MCU6，電腦主機 3的通訊端口 11接接地信號采集分支器2的通訊端口 16，電腦主機3的通訊端 口 12和發電廠或者變電站的自動化系統連接，電壓互感器信號經PT信號采集 處理電路4接主機MCU6的輸入端，主機MCU6的輸出端口分別接有LCD模塊7、 E2PR0M9和打印機10，首先，電壓互感器PT的三相電壓信號送PT信號采集處理 電路4進行處理和轉換，然后送電腦選線主機的MCU6進行分析處理，正常情況 下，只進行數據的監測并送LCD模塊7顯示；而異常情況下，則通過1#通訊端 口 11向各個接地信號采集分支器2發送命令，讀取各個接地信號采集分支器2 的數據，然后進行綜合判斷，確定出故障接地信息，并送LCD模塊7顯示接地 線路的編號、時間等信息，送打印機10打印接地信息，同時將故障接地信息保 存在E2PR0M9中以便以后査閱。電腦選線主機MCU還可將故障信息通過2#通訊 端口 12上傳給發電廠或變電站的其它自動化系統，按鍵8是人機接口的輸入設 備；PT信號采集處理電路4由整流器及分壓電路構成，三相電流分別進整流器， 然后分別經電阻1K與電阻1R2分壓、l&與電阻1R4分壓、lRs與電阻1Re分壓送主機MCU6的不同A/D轉換輸入端。電腦選線主機3的工作步驟是在RTX51實 時操作系統的調度下，程序依次輪流執行以下任務運行任務一顯示任務一按
鍵任務一通訊任務，通訊任務完成后，再返回到運行任務，如此循環。其中運 行任務是完成數據的監測、判別和控制處理的。
如圖3、 5所示，接地信號采集分支器由零序電流信號采集處理電路13，接 地信號采集分支器MCU15和通訊端口 16依次連接構成；通訊端口 16與電腦選 線主機3的通訊端口 11連接，零序電流信號采集處理電路13由整流器及分壓 電路構成，三路零序電流分別進行整流，然后分別經電阻2仏與2R2分壓，2R3 與2&分壓，2Rs與2R6分壓送分支器MCU15;上述電路信號的傳遞過程是從零 序電流互感器1送來的信號經零序電流信號采集處理電路13轉換后送接地信號 采集分支器MCU15進行數據預處理；接地信號采集分支器MCU15在接到電腦選 線主機3的通訊命令后，將預處理后的信號通過端口 16發送到電腦選線主機3 上。接地信號采集分支器2的工作步驟是上電初始化完成后，進入主循環。 主循環中，首先判斷是否有效的讀本接地信號采集分支器2數據的命令，若沒 有則進行正常數據采集的處理，若有則進行異常數據采集的處理，處理完成后 則將數據卜.傳給保護選線裝置電腦選線主機3。
權利要求1、一種單相接地故障電腦選線裝置，其特征是選線裝置是由N個零序電流互感器(1)和N個接地信號采集分支器(2)、以及電腦選線主機(3)構成，零序電流互感器(1)的輸入端采集零序電流信號，輸出端接接地信號采集分支器(2)，接地信號采集分支器(2)的輸出端接電腦選線主機(3)。
2、 根據權利要求l所述的單相接地故障電腦選線裝置，其特征是所述的電 腦選線主機(3)采用由C8051單片機為主機MCU (6)，電腦選線主機(3)的通 訊端口 (11、 12)分別接接地信號采集分支器(2)的通訊端口 (16)和變電站 自動化系統，電壓互感器信號經PT信號采集處理電路(4)接主機MCU (6)的 輸入端，主機MCU (6)的輸出端口分別接有LCD模塊(7)、 E2PR0M (9)和打印 機(10)。
3、 根據權利要求l所述的單相接地故障電腦選線裝置，其特征是所述的接 地信號采集分支器(2)由零序電流信號采集處理電路(13)、接地信號采集分 支器(15)和通訊端口 (16)依次連接構成。
4、 根據權利要求1所述的單相接地故障電腦選線裝置，其特征是所述的N 個零序電流互感器(1)和N個接地信號采集分支器(2)至少是2個。
專利摘要本實用新型的名稱是單相接地故障電腦選線裝置，屬于電力系統繼電保護領域，具體是涉及一種小接地電流系統單相接地故障電腦選線裝置。它主要是解決小接地電流系統單相接地選線是一個世界性的難題，在電力生產過程中一直沒有得到徹底解決的問題。本實用新型的特征是選線裝置由N個零序電流互感器和N個接地信號采集分支器，以及電腦選線主機構成，零序電流互感器的輸入端采集零序電流信號，輸出端接接地信號采集分支器，接地信號采集分支器的輸出端接電腦選線主機。本實用新型采用零序電流互感器和分布式電腦選線系統相結合，使用多CPU并行處理的方式對捕捉的零序電流信號進行處理，從而保證了小接地電流系統單相接地故障保護選線的準確性。
文檔編號H02H7/26GK201341024SQ20082024108
公開日2009年11月4日 申請日期2008年12月24日 優先權日2008年12月24日
發明者浩 張, 楊艷清, 波 顧 申請人:顧 波;張 浩;楊艷清