專利名稱：10kV電容無功補償裝置接地保護控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于IOkV電容無功補償保護技術領域，尤其涉及一種中性點由開關封星的電容器成套裝置發生接地故障的保護。
背景技術：
為了適應系統無功變化，IOkV電容無功補償裝置經常采用分組調容方式。對于分組電容器成套裝置，為了調容通常在每組電容器當中串入調容開關來選擇電容器組。有些情況下，調容開關被裝在電容器組末端，在調容開關處進行封星。調容開關斷開，電容器退出系統；調容開關合上，電容器接入系統。調容開關斷開，此時電容器組中其他部件對地仍然帶電，可能發生對地擊穿，造成接地故障，為了及時排除故障，需對該故障進行檢測并采取措施。
發明內容實用新型目的:本實用新型提供一種具有自動檢測、排除接地故障的IOkV電容無功補償裝置接地保護控制器，其目的是解決以往的電容器組容易出現故障的問題。技術方案:本實用新型是通過以下技術方案實現的:IOkV電容無功補償裝置接地保護控制器，其特征在于:該保護控制器為使用時接入三相電網的裝置，該保護控制器包括:信號采集模塊、中央處理模塊和執行模塊；所述中央處理模塊通過線路連接至信號采集模塊和執行模塊；所述信號采集模塊和執行模塊連接至三相電網。所述信號采集模塊包括用于采集第一組三相電容電流的電容電流采集單元、用于采集第二組三相電容電流的電容電流采集單元以及用于采集第一組和第二組調容開關分合閘狀態信號的分合閘狀態信號采集單元；所述中央處理模塊包括存儲第一組電容電流和調容開關分合閘狀態的第一存儲單元、存儲第二組電容電流和調容開關分合閘狀態的第二存儲單元和計算單元。所述第一組電容電流采集單元包括第一電容電流采集單元、第二電容電流采集單元和第三電容電流采集單元；所述第二組電容電流采集單元包括第一個電容電流采集單元、第二個電容電流采集單元和第三個電容電流采集單元；所述調容開關分合閘狀態采集單元包括第一組調容開關分合閘狀態采集模塊和第二組調容開關分合閘狀態采集模塊；所述第一存儲單元包括第一電容電流存儲單元、第二電容電流存儲單元、第三電容電流存儲單元和第一組調容開關存儲單元；所述第二存儲單元包括第一個電容電流存儲單元、第二個電容電流存儲單元、第三個電容電流存儲單元和第二組調容開關存儲單元；所述計算單元包括第一組電容計算單元和第二組電容計算單元；所述第一存儲單元分別通過線路連接至第一組電容電流采集單元和第一調容開關分合閘狀態采集單元；第二存儲單元分別通過線路連接至第二組電容電流采集單元和第二調容開關分合閘狀態采集單元；第一組電容電流采集單元、第二組電容電流采集單元和分合閘信號采集單元連接至三相電網；所述計算單元連接至執行模塊。第一電容電流存儲單元、第二電容電流存儲單元和第三電容電流存儲單元分別對應的連接至第一電容電流采集單元、第二電容電流采集單元和第三電容電流采集單元；第一電容電流采集單元、第二電容電流采集單元和第三電容電流采集單元分別對應的連接至三相電網的三相端；所述第二存儲單元中的第一個電容電流存儲單元，第二個電容電流存儲單元和第三個電容電流存儲單元還分別對應的連接至第二組電容電流采集單元中的第一個電容電流采集單元、第二個電容電流采集單元和第三個電容電流采集單元；第一個電容電流采集單元、第二個電容電流采集單元和第三個電容電流采集單元分別對應的連接至三相電網的三相端；所述第一組調容開關存儲單元接至第一組調容開關分合閘狀態采集模塊；所述第二組調容開關存儲單元連接至第二組調容開關分合閘狀態采集模塊；所述第一組調容開關分合閘狀態采集模塊和第二組調容開關分合閘狀態采集模塊分別接至對應的三相電網中調容開關Kl和K2 ；所述第一組電容計算單元一方面連接至第一存儲單元，另一方面連接至執行模塊；第二組電容計算單元一方面連接至第二存儲單元，另一方面連接至執行模塊；所述執行單元連接至三相電網中的無功補償開關柜斷路器。優點及效果:本實用新型提供一種IOkV電容無功補償裝置接地保護控制器，所述控制器包括用于采集電容器電流信號和調容開關分合閘狀態信號的采集模塊、用于判斷接地故障的中央處理模塊和用于排除接地故障的執行模塊。所述采集模塊包括，用于采集每組電容器a，b，c三相電流的電容電流采集單元和用于采集調容開關分合閘狀態的分合閘狀態信號采集單元。所述中央處理模塊包括，用于存儲電容電流和調容開關分合閘狀態的存儲單元和判斷是否接地的計算單元。所述執行模塊包括向系統斷路器發出分閘指令的執行單元。所述中央處理模塊采用PAC控制系統。PAC控制系統具有穩定性強，運行可靠、速度快等優點。本實用新型實現設備的安全運行，其應用在IOkV電容無功補償裝置中，電容分組投切并在調容開關處封星，能自動識別電容器小電流接地故障，并分閘斷路器消除故障。在每組電容器進線側安裝電流互感器，在調容開關斷開后，如果該組電流互感器讀數大于一定值，則判定出現接地故障，控制器發指令給無功補償裝置開關柜內斷路器，切除電容器，排除故障。本實用新型克服了上述現有技術中存在的不足，其提供了一種具有自行檢測和修正功能的裝置，本實用新型應用在IOkV電容分組投切并在調容開關處封星的電容無功補償裝置中，能自動識別電容器小電流接地故障，并自動消除故障，保證設備安全可靠運行。
:圖1為本實用新型的電路原理結構框圖；具體實施方式
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以下結合附圖對本實用新型做進一步的說明:如圖1所示，本實用新型提供一種IOkV電容無功補償裝置接地保護控制器，所述IOkV電容無功補償接地故障的保護裝控制器括一個保護控制器主體，所述保護控制器主體使用時接入三相電網；所述保護控制器主體包括:信號采集模塊1、中央處理模塊2和執行模塊3 ;所述中央處理模塊2通過線路連接至信號采集模塊I和執行模塊3 ;所述信號采集模塊I和執行模塊3連接至三相電網a、b、c。信號采集模塊I用于采集電容器電流信號和調容開關分合閘狀態信號，中央處理模塊2用于分析判定是否出現小電流接地故障，執行模塊3執行向系統斷路器發分閘指令。所述信號采集模塊I包括用于采集圖中標號為Ila、Ilb和Ilc的第一組電容電流采集單元11、用于采集圖中標號為I2a、12b和I2c的第二組電容電流采集單元12以及圖中標號為Kl和K2的第一組和第二組調容開關分合閘狀態采集單元13 ；所述中央處理模塊2包括用于存儲第一組電容電流信號和第一組調容開關分合閘狀態的第一存儲單元21、用于存儲第二組電容電流信號和第二組調容開關分合閘狀態的第二存儲單元22和用于判定是否出現小電流接地的計算單元23。所述中央處理模塊采用PAC控制系統。PAC控制系統具有穩定性強，運行可靠、速度快等優點。所述第一組電容電流采集單元11包括第一組電容三個a，b，c三相電流采集單元，分別是第一電容電流采集單元111、第二電容電流采集單元112和第三電容電流采集單元113 ;所述第二電容電流采集單元12包括第二組電容三個a，b，c三相電流采集單元，分別是第一個電容電流采集單元121、第二個電容電流采集單元122和第三個電容電流采集單元123 ;所述調容開關分合閘狀態采集單元13包括第一組和第二組調容開關分合閘狀態采集單元，分別是第一組第一調容開關分合閘狀態采集單元131、第二組第二調容開關分合閘狀態采集單元132。所述第一存儲單元21包括第一組三個電容電流存儲單元和第一組調容開關分合閘狀態存儲單元，分別是第一電容電流存儲單元211、第二電容電流存儲單元212、第三電容電流存儲單元213和第一組調容開關存儲單元214 ;所述第二存儲單元22包括第二組三個電容電流存儲單元和第二組調容開關分合閘狀態存儲單元，分別是第一個電容電流存儲單元221、第二個電容電流存儲單元222、第三個電容電流存儲單元223和第二組調容開關存儲單元224 ;所述計算單元23包括計算第一和第二組電容的計算單元，分別是第一組電容計算單元231和第二組電容計算單元232。如圖1中所示的連接方式，所述第一存儲單元21分別通過線路連接至第一組電容電流采集單元11和第一調容開關分合閘狀態采集單元131 ;第二存儲單元22分別通過線路連接至第二組電容電流采集單元12和第二調容開關分合閘狀態采集單元132 ;第一組電容電流采集單元11、第二組電容電流采集單元12和分合閘信號采集單元13連接至三相電網a、b、c ;所述計算單元23連接至執行模塊3。第一電容電流存儲單元211、第二電容電流存儲單元212和第三電容電流存儲單元213分別對應的連接至第一電容電流采集單元111、第二電容電流采集單元112和第三電容電流采集單元113 ;第一電容電流采集單元111、第二電容電流采集單元112和第三電容電流采集單元113分別對應的連接至三相電網a、b、c的三相端；所述第二存儲單元22中的第一個電容電流存儲單元221、第二個電容電流存儲單元222和第三個電容電流存儲單元223還分別對應的連接至第二組電容電流采集單元12中的第一個電容電流采集單元121、第二個電容電流采集單元122和第三個電容電流采集單元123 ;第一個電容電流采集單元121、第二個電容電流采集單元122和第三個電容電流采集單元123分別對應的連接至三相電網a、b、c的三相端；所述第一組調容開關存儲單元(214)接至第一組調容開關分合閘狀態采集模塊131 ;所述第二組調容開關存儲單元224連接至第二組調容開關分合閘狀態采集模塊132 ;所述第一組調容開關分合閘狀態采集模塊131和第二組調容開關分合閘狀態采集模塊132分別接至對應的三相電網a、b、c中調容開關Kl和K2。所述第一組電容計算單元231 —方面連接至第一存儲單元21，另一方面連接至執行模塊3 ;第二組電容計算單元232 —方面連接至第二存儲單元22，另一方面連接至執行模塊3 ;所述執行單元3連接至三相電網a、b、c中的無功補償開關柜斷路器QS。本實用新型在使用的時候，如圖1所示，通過三相電網中的電流互感器，第一組電容電流采集到第一電容電流采集單元111、第二電容電流采集單元112和第三電容電流采集單元113中；第二組電容電流采集到第一個電容電流采集單元121、第二個電容電流采集單元122和第三個電容電流采集單元123中；第一組和第二組調容開關分合閘狀態信號被采集到第一調容開關分合閘狀態采集單元131和第二調容開關分合閘狀態采集單元132中。采集單元將采集到的數據傳遞到對應的第一存儲單元21和第二存儲單元22中。當調容開關分合閘狀態存儲單元，即第一組調容開關存儲單元214或第二組調容開關存儲單元224中狀態為分閘時，相應的計算單元，即第一組電容計算單元231或第二組電容計算單元232分別計算并與電容電流存儲單元中的測量電流進行比較，當存儲單元中實測電流大于計算單元中設定電流值時，計算單元判定該組電容發生小電流接地故障，并向執行單元3發出動作指令。執行單元3向系統斷路器QS發出分閘命令，將電容器組切除，隔離接地故障，保證電網運行安全。兩組電容任何一組發生小電流接地故障，保護裝置均會向體統斷路器QS發分閘指令，均將電容切除。該實用新型結構合理，實用性強，利于推廣應用。
權利要求1.1OkV電容無功補償裝置接地保護控制器，其特征在于:該保護控制器為使用時接入三相電網的裝置，該保護控制器包括:信號采集模塊(I )、中央處理模塊(2)和執行模塊(3 );所述中央處理模塊(2 )通過線路連接至信號采集模塊(I)和執行模塊(3 );所述信號采集模塊(I)和執行模塊(3 )連接至三相電網(a、b、c )。
2.根據權利要求1所述的IOkV電容無功補償裝置接地保護控制器，其特征在于:所述信號采集模塊(I)包括用于采集第一組三相電容電流的電容電流采集單元(11)、用于采集第二組三相電容電流的電容電流采集單元(12)以及用于采集第一組和第二組調容開關分合閘狀態信號的分合閘狀態信號采集單元(13)； 所述中央處理模塊(2)包括存儲第一組電容電流和調容開關分合閘狀態的第一存儲單元(21)、存儲第二組電容電流和調容開關分合閘狀態的第二存儲單元(22)和計算單元(23)。
3.根據權利要求2所述的IOkV電容無功補償裝置接地保護控制器，其特征在于:所述第一組電容電流采集單元(11)包括第一電容電流采集單元(111)、第二電容電流采集單元(112)和第三電容電流采集單元(113);所述第二組電容電流采集單元(12)包括第一個電容電流采集單元(121)、第二個電容電流采集單元(122)和第三個電容電流采集單元(123);所述調容開關分合閘狀態采集單元(13)包括第一組調容開關分合閘狀態采集模塊(131)和第二組調容開關分合閘狀態采集模塊(132)； 所述第一存儲單元(21)包括第一電容電流存儲單元(211)、第二電容電流存儲單元(212)、第三電容電流存儲單元(213)和第一組調容開關存儲單元(214);所述第二存儲單元(22)包括第一個電容電流存儲單元(221)、第二個電容電流存儲單元(222)、第三個電容電流存儲單元(223)和第二組調容開關存儲單元(224);所述計算單元(23)包括第一組電容計算單元(231)和第二組電容計算單元(232)； 所述第一存儲單元(21) 分 別通過線路連接至第一組電容電流采集單元(11)和第一調容開關分合閘狀態采集單元(131);第二存儲單元(22)分別通過線路連接至第二組電容電流采集單元(12)和第二調容開關分合閘狀態采集單元(132);第一組電容電流采集單元(11)、第二組電容電流采集單元(12)和分合閘信號采集單元(13)連接至三相電網(a、b、c);所述計算單元(23)連接至執行模塊(3)。
4.根據權利要求3所述的IOkV電容無功補償裝置接地保護控制器，其特征在于:第一電容電流存儲單元(211)、第二電容電流存儲單元(212)和第三電容電流存儲單元(213)分別對應的連接至第一電容電流采集單元(111)、第二電容電流采集單元(112)和第三電容電流采集單元(113);第一電容電流采集單元(111)、第二電容電流采集單元(112)和第三電容電流采集單元(113)分別對應的連接至三相電網(a、b、c)的三相端；所述第二存儲單元(22)中的第一個電容電流存儲單元(221)，第二個電容電流存儲單元(222)和第三個電容電流存儲單元(223)還分別對應的連接至第二組電容電流采集單元(12)中的第一個電容電流采集單元(121)、第二個電容電流采集單元(122)和第三個電容電流采集單元(123);第一個電容電流采集單元(121)、第二個電容電流采集單元(122)和第三個電容電流采集單元(123)分別對應的連接至三相電網(a、b、c)的三相端；所述第一組調容開關存儲單元(214)接至第一組調容開關分合閘狀態采集模塊(131);所述第二組調容開關存儲單元(224)連接至第二組調容開關分合閘狀態采集模塊(132);所述第一組調容開關分合閘狀態采集模塊(131)和第二組調容開關分合閘狀態采集模塊(132)分別接至對應的三相電網(a、b、c)中調容開關(Kl)和(K2)； 所述第一組電容計算單元(231) —方面連接至第一存儲單元(21)，另一方面連接至執行模塊(3);第二組電容計算單元(232) —方面連接至第二存儲單元(22)，另一方面連接至執行模塊( 3);所述執行單元(3)連接至三相電網(a、b、c)中的無功補償開關柜斷路器(QS)。
專利摘要本實用新型提供一種10kV電容無功補償裝置接地保護控制器，實現設備安全運行。應用在10kV電容無功補償裝置中，電容分組投切并在調容開關處封星，能自動識別電容器小電流接地故障，并分閘斷路器消除故障。控制器自動采集電容電流信號和調容開關分合閘狀態信號，當調容開關在分閘狀態下，控制器將實測電容電流信號與設定值比較，當實測值大于設定值則判定出現接地故障，控制器發分閘指令至系統斷路器切除電容器組，將故障隔離。該實用新型結構合理，實用性強，利于推廣應用。
文檔編號H02H7/06GK202940570SQ20122028172
公開日2013年5月15日 申請日期2012年6月15日 優先權日2012年6月15日
發明者張 浩 申請人:沈陽華巖電力技術有限公司