[發(fā)明專利]配電網(wǎng)過電壓抑制及故障定位隔離控制裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310753603.4
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103746455A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫文娟;張立剛;曲健;周忠武
• 申請（專利權(quán)）人: 青島華電高壓電氣有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 萬桂斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種控制裝置，尤其涉及一種配電網(wǎng)過電壓抑制及故障定位隔離控制裝置。

背景技術(shù)

我國配電網(wǎng)數(shù)目龐大，分布范圍廣，設(shè)備絕緣水平低，易受電網(wǎng)內(nèi)部過電壓和外界自然環(huán)境的影響造成絕緣事故，供電可靠性亟待提高。其存在的主要問題：過電壓、選線定位、系統(tǒng)電容電流大幅度增長、弧光不能自熄等。

針對上述配電網(wǎng)存在的主要問題，近年來本領(lǐng)域技術(shù)人員提出了中性點采用消弧線圈并聯(lián)電阻接地方式來選線的思路，其配電網(wǎng)過電壓抑制及故障選線成套裝置，從系統(tǒng)的角度，綜合研究并實現(xiàn)過電壓抑制、單相接地故障選線、自動調(diào)諧功能，在測試原理和實現(xiàn)技術(shù)上實現(xiàn)突破。

但是，其存在的缺點主要有：

控制器采用工控機+采集卡+調(diào)理機，連接線多，且接觸不良，可靠性差；工控機內(nèi)硬盤、CPU風扇、系統(tǒng)散熱風扇等都是需要轉(zhuǎn)動的機械部件，抗震動能力和沖擊能力差；采集卡金手指站立安裝，抗震動能力和沖擊能力差、接觸可靠性差、耐灰塵能力差；工控機操作系統(tǒng)采用WIN2000、DOS等，系統(tǒng)不穩(wěn)定，不專業(yè)；工控機運行工作環(huán)境溫度在0℃～40℃，不能滿足配電系統(tǒng)的-25℃～+40℃要求；不能適應(yīng)更惡劣的工作環(huán)境，如粉塵、潮濕等，且價格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)效果能夠克服上述缺陷，提供一種配電網(wǎng)過電壓抑制及故障定位隔離控制裝置，其針對上述配電網(wǎng)存在的主要問題，實現(xiàn)過電壓抑制、單相接地故障選線、自動調(diào)諧功能，在測試原理和實現(xiàn)技術(shù)上實現(xiàn)突破。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：其包括主控制器、模擬量采集模塊、開入開出模塊、通信模塊、鍵盤接口模塊、LCD顯示屏、網(wǎng)口模塊、RTC模塊、存儲模塊、電源模塊，主控制器分別與模擬量采集模塊、開入開出模塊、通信模塊、接口模塊、LCD顯示屏、網(wǎng)口模塊、RTC模塊、存儲模塊、電源模塊電連接；

所述的開入開出模塊包括開關(guān)量輸入模塊、光電隔離模塊、開關(guān)量輸出模塊、光電/繼電器隔離模塊、FPGA模塊，開關(guān)量輸入模塊通過光電隔離模塊與FPGA模塊通信，開關(guān)量輸出模塊通過光電/繼電器隔離模塊與FPGA模塊通信；

所述的主控制器發(fā)出模擬量和開關(guān)量采集命令，模擬量采集模塊和開關(guān)量輸入模塊將線路中的各種電壓、電流信號及接觸器狀態(tài)信息發(fā)送給主控制器，主控制器首先根據(jù)設(shè)計的算法判斷電網(wǎng)工作狀態(tài)，若電網(wǎng)正常運行，及時跟蹤電網(wǎng)狀態(tài)，發(fā)出相應(yīng)控制命令，在LCD顯示屏上顯示電網(wǎng)工作狀態(tài)，定時將采集的信息上傳至上位機；若電網(wǎng)單相瞬時性接地故障或擾動和電網(wǎng)單相永久性接地故障，主控制器發(fā)出相應(yīng)接地故障處理命令，在LCD顯示屏上顯示何種接地狀態(tài)，同時在本機及向上位機發(fā)送和記錄接地故障信息，聲光報警告知操作人員。

本發(fā)明的技術(shù)是一種基于嵌入式DSP系統(tǒng)的配電網(wǎng)過電壓抑制及故障定位隔離控制裝置，主要用于配電網(wǎng)過電壓抑制及故障定位隔離成套裝置中。該控制裝置基于配電網(wǎng)過電壓抑制及故障定位隔離成套裝置的控制需求下設(shè)計而成，該控制裝置可靠、體積小、重量輕、價格便宜，專為配電網(wǎng)過電壓抑制及故障定位隔離成套裝置而設(shè)計，安全。配電網(wǎng)過電壓抑制及故障定位隔離成套裝置集配電網(wǎng)電容電流自動補償、過電壓抑制、單相接地故障選線、接地故障區(qū)段指示定位以及快速隔離等功能于一體，重點解決了這些功能的統(tǒng)一協(xié)調(diào)性問題以及判定高過渡電阻單相接地故障方面，目前普遍存在的裝置靈敏度和準確度偏低等難題，可廣泛用于電力系統(tǒng)及煤炭、鋼鐵、冶金、化工等大型廠礦企業(yè)的6kV、10kV和35kV配電網(wǎng)，既適用于老電廠、變電站的改造，也可用于新建電廠、變電站，為保證電網(wǎng)的安全可靠運行提供一套綜合的解決方案，提高供電企業(yè)安全生產(chǎn)管理水平、工作效率以及經(jīng)濟效益。

該控制裝置實現(xiàn)配電網(wǎng)過電壓抑制及故障定位隔離成套裝置自動跟蹤補償和故障選線的所有測量與控制任務(wù)，即測量系統(tǒng)的電容電流及調(diào)節(jié)控制消弧線圈的檔位；單相接地故障線路的選檢；對線路故障指示裝置發(fā)出工作指令，以完成接地故障指示功能。該控制裝置為該成套裝置的核心部件，相當于人的大腦，其可靠性和測量、控制準確性至關(guān)重要，如果出現(xiàn)問題，將給配電可靠性帶來嚴重危害。該控制裝置為配電網(wǎng)過電壓抑制及故障定位隔離成套裝置核心部件，主要實現(xiàn)該成套裝置自動跟蹤補償和故障選線的所有測量與控制任務(wù)，因此要求該控制裝置敏度、準確率高，電力測量與控制專業(yè)性高、安全可靠、實時性高，適用于配電系統(tǒng)的運行環(huán)境等要素。