[發明專利]符合IEC61850標準的數字化消弧線圈結構

有效

• 申請號: 200910054486.6
• 申請日: 2009-07-07
• 公開（公告）號: CN101944739A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 李剛;魏立新;朱長明;吳寶明
• 申請（專利權）人: 思源電氣股份有限公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08;H04L12/56
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 陳學雯

技術領域：

本發明涉及配電網中性點接地系統中的消弧線圈，具體涉及一種符合IEC61850標準的實現數字化功能的消弧線圈結構。

背景技術：

數字化變電站技術對于傳統的變電站是一次革命性的創新，隨著各項技術的成熟和發展，數字化變電站技術將成為未來變電站自動化技術發展的方向。IEC?61850《變電站網絡與通信協議》標準(以下簡稱IEC?61850)是數字化變電站技術的核心支撐。數字化變電站由智能化一次設備和網絡化二次設備構成，其中，符合IEC?61850標準的智能化一次設備是實現數字化變電站的重要基礎。

消弧線圈用于配電網中性點接地系統，當配電網發生單相接地故障時可迅速熄滅接地電弧，抑制接地弧光過電壓和鐵磁諧振過電壓，使電網可帶故障運行2小時，大大減少了停電次數，提高了供電可靠性。消弧線圈是變電站中的重要設備，因此在數字化變電站中，數字化消弧線圈屬于智能化一次設備的范疇。

目前傳統的消弧線圈系統一般由一次設備、二次設備兩部分構成，一次部分包括消弧線圈及其電抗調諧裝置、電壓互感器(PT)、電流互感器(CT)等，二次部分主要是微機自動調諧控制器。一次設備和二次設備之間通過大量的電纜連接，傳輸電壓、電流、控制信號等。

按照數字化變電站的設計要求，消弧線圈一次設備必須實現智能化，采用光纖化傳輸，一次設備和二次設備之間基于以太網絡通信，遵守IEC?61850通信規范。智能化一次設備可以在工廠完全調試完畢，到現場后的工作僅僅是連接光纜，實現“最大化工廠工作，最小化現場工作”，現場工作簡單且質量更高，運行維護也更簡單。數字化變電站已進入到工程建設階段，而目前尚未有符合IEC?61850標準的數字化消弧線圈的相關技術和產品。

發明內容：

本發明針對現有消弧線圈的智能通信不符合IEC?61850通信規范的問題，而提供一種數字化的消弧線圈裝置，其信息傳輸實現數字化，采用光纖代替所有的信號與控制電纜，所有的電氣量經過內部采集和處理后，轉為IEC?61850標準的網絡格式輸出，滿足當前數字化變電站建設的需要。

為了達到上述目的，本發明采用如下的技術方案：

符合IEC?61850標準的數字化消弧線圈結構，其包括消弧線圈、調諧裝置、電壓互感器、電流互感器，所述消弧線圈結構還包括智能轉換模塊、光接口模塊，所述智能轉換模塊包括接收信息并將接收信息轉換成數字信號的信號輸入模塊，對輸入信號進行處理并封裝成符合標準通信格式的信號處理模塊，以及將處理號的信息輸出的信號輸出模塊，所述信號輸入模塊和信號輸出模塊分別與信號處理模塊通信連接；所述電壓互感器的第一輸入端連接消弧線圈的上端，第二輸入端接地；所述電流互感器與消弧線圈的下端串接并接地；所述電壓互感器的二次側輸出端、電流互感器的二次側輸出端、調諧裝置的輸出端均與智能轉換模塊中的信號輸入模塊相接；所述智能轉換模塊的信號輸出模塊連接光接口模塊的輸入端。

所述智能轉換模塊還包括保護模塊，該模塊監測電壓的測量信號，判斷消弧線圈是否進入高負荷運行，并控制調諧裝置鎖定消弧線圈的電抗值來實現保護。

所述智能轉換模塊還包括事件通知模塊，該模塊監測消弧線圈運行過程中發生的接地事件、調諧裝置故障信息，并通過光接口模塊發出事件通知信息。

所述信號處理模塊將所接收到的信號按照IEC?61850-9規定的格式打包成以太網報文格式，其由報文頭部及數據區兩部分組成；所述報文頭部采用地址全“1”的以太網廣播地址作為目標地址，并帶有優先權標志；所述報文數據區包含采樣值或事件通知的內容；所述信號處理模塊創建完報文后，將報文傳輸至信號輸出模塊。

所述報文數據區的內容為采樣值，報文頭部的優先權標志使用低優先級標志；若所述報文數據區的內容為事件通知，報文頭部的優先權標志使用使用高優先級標志。

所述光接口模塊的輸出端為光纖接口。

所述調諧裝置、智能轉換模塊采用一體式結構安裝于消弧線圈本體上，其中所述消弧線圈為油式消弧線圈，且調諧裝置為油式圓筒結構，其垂直固定于油式消弧線圈油箱一端的箱蓋上，所述調諧裝置的圓筒底部與鐵芯保持一定的絕緣距離；所述智能轉換模塊為密封箱式結構，垂直固定于油式消弧線圈油箱正面的箱壁上。

所述調諧裝置、智能轉換模塊采用一體式結構安裝于消弧線圈本體上，其中所述消弧線圈為干式消弧線圈，且調諧裝置為無油柜式結構，其與消弧線圈固定于同一對鋼質軌道上；智能轉換模塊為嵌入面板箱式結構，安裝于調諧裝置前面板。

根據上述技術方案得到本發明具有以下特點：