一種四端線路光纖差動保護裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種四端線路光纖差動保護裝置，屬于繼動保護自動化領域。
【背景技術】
[0002]電流差動保護原理基于基爾霍夫定律，對于四端線路系統，可將兩個T型節點或者一個“十”型節點等效視為放大了的節點，仍然滿足基爾霍夫定律。當被保護區外故障時，所有被保護線路流過的電流之和即差動電流為O，當區內故障時，差動電流就是故障電流。考慮線路的對地電容后，區外故障或正常運行時線路上流出的電流與流入的電流將在幅值和相角上產生偏差，此時的差動電流為不平衡電流，區別故障的差動電流和不平衡電流的大小就可區分區內、區外故障。
[0003]如不考慮輸電線路的分布電容、分布電導、區內并聯電抗器以及電流互感器傳變誤差和飽和的等因素的影響，差動保護只要躲過不大的平衡電流，就可以保證差動保護在任何故障下都能正確動作。對于短架空線路，分布電容電流小，在外部故障的時候，不會產生很大的不平衡電流。對于電纜線路，分布電容相對架空線路大，在線路較長或者電壓等級較高的情況下，線路分布電容電流較大，而且故障電流中的非周期分量可導致電流互感器飽和等因素，在線路有穿越性電流的情況下可能引起很大的不平衡電流，必須采取制動措施，防止保護誤動作。這些情況對于多端線路電流差動都是一樣的。然而四端或者更多端線路，還可能有以下因素造成保護的誤動或者拒動:
[0004]1、多T型線路區外故障時，其中一端線路流過的電流可能是其他幾端線路的電流之和，容易引起電流互感器飽和，如圖1所示，外部故障時可能引起D端電流互感器飽和；
[0005]2、多T型線路內部故障時，可能有電流流出其中一個端子，使得差動電流減小，容易引起保護的拒動，如圖2所示，內部故障時可能有電流流出情況；
[0006]3、線路上的串聯補償電容和并聯電抗以及線路上是否有變壓器等因素也同樣影響保護的動作性能。
[0007]為了防止保護外部故障時誤動，通常做法就是采用制動策略，即在動作特性中加入了制動量。但是在外部故障下電流互感器嚴重飽和的情況下，若保護只靠制動的辦法還是會誤動，同時，加過大的制動量會影響內部故障時保護的靈敏性。
[0008]有鑒于此，本發明人對此進行研究，專門開發出一種四端線路光纖差動保護裝置，本案由此產生。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型的目的是提供一種四端線路光纖差動保護裝置。
[0010]為了實現上述目的，本實用新型的解決方案是:
[0011 ] 一種四端線路光纖差動保護裝置，包括差動CPU模塊、零序CPU模塊、距離CPU模塊、交流插件、通信管理模塊、光接口模塊、信號模塊、跳合閘插件、顯示模塊和電源插件，其中，所述交流插件與差動CHJ模塊、零序CPU模塊、距離CPU模塊的信號輸入端相連，將采集到的電流電壓信號分別發送給差動CHJ模塊、零序CPU模塊、距離CPU模塊;所述信號模塊、跳合閘插件分別與差動CPU模塊、零序CPU模塊、距離CPU模塊的信號輸出端相連，所述通信管理模塊分別與差動CHJ模塊、零序CPU模塊、距離CPU模塊相連，所述光接口模塊與差動CPU模塊相連，顯示模塊與通信管理模塊相連。
[0012]作為優選，所述差動CPU模塊、零序CPU模塊、距離CPU模塊均采用32位或64位的處理器控制。
[0013]作為優選，所述顯示模塊采用液晶顯示模塊，具體可以采用觸摸屏。
[0014]作為優選，所述電源插件為各個模塊提供直流5V和直流24V工作電源。
[0015]上述結構的四端線路光纖差動保護裝置工作原理:電源模塊為各個模塊提供所有的工作電源。交流插件采集交流電壓電流信號傳送至差動CPU、零序CPU、距離CPU，三個CPU通過CAN總線接受和發送信息到通訊管理模塊，同時通訊管理模塊通過內部數據總線方式顯示信息到液晶顯示模塊，同時也接受液晶顯示模塊的操作信息。光口模塊單獨連接到差動CPU，接受對側發送的信息同時發送本側的信息。差動CPU模塊、零序CPU模塊、距離CPU模塊根據邏輯判斷控制信號模塊和跳合閘模塊，給外部發送所需要的信息以及控制外部斷路器的分合。
[0016]上述結構的四端線路光纖差動保護裝置使用時，分別安裝在四端線路的各個端口上，當線路區域內或區域外出現故障時，及時作出準確動作或不動作的判別，實現相間和接地距離保護、帶方向零序保護、三相一次重合閘帶檢同期功能、手合檢同期和失靈保護等功能。本實用新型所述的四端線路光纖差動保護裝置不僅僅適用于四端的線路光纖差動保護，也適用于三端或者兩端線路的光纖差動保護。
[0017]以下結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0018]圖1為現有技術中的故障示意圖(外部故障)；
[0019]圖2為現有技術中的故障示意圖(內部故障)；
[0020]圖3為本實施例的四端線路光纖差動保護裝置模塊框圖；
[0021 ]圖4為本實施例的四端線路光纖差動保護裝置安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0022]如圖3所示，一種四端線路光纖差動保護裝置，包括差動CPU模塊1、零序CPU模塊2、距離CPU模塊3、交流插件4、通信管理模塊5、光接口模塊6、信號模塊7、跳合閘插件8、顯不模塊9和電源插件，其中，所述交流插件4與差動CPU模塊1、零序CPU模塊、距離CPU模塊3的信號輸入端相連，將采集到的電流電壓信號分別發送給差動CHJ模塊、零序CPU模塊、距離CPU模塊;其中，差動CPU模塊1:根據交流插件采集的電流電壓信號，運用差動保護原理計算并判斷線路故障是否屬于區域內故障;零序CPU模塊2:根據交流插件采集的電流電壓信號，運用零序保護原理計算并判斷線路故障是否屬于區域內故障;距離CPU模塊3:根據交流插件采集的電流電壓信號，運用距離保護原理計算并判斷線路故障是否屬于區域內故障。
[0023]所述信號模塊7、跳合閘插件8分別與差動CPU模塊1、零序CPU模塊2、距離CPU模塊3的信號輸出端相連，其中，信號模塊7:用于向外部發送裝置各類運行信號、告警信號和動作信號;跳合閘插件8:根據差動CPU模塊1、零序CPU模塊2、距離CPU模塊3的計算結果，執行裝置動作出口命令。
[0024]所述通信管理模塊5分別與差動CPU模塊1、零序CPU模塊2、距離CPU模塊3相連，通信管理模塊5用于裝置內部通信管理，以及裝置與變電站自動化系統的通信管理。所述光接口模塊6單獨連接到差動CPU模塊I，接收對側發送的信息同時發送本側的信息，顯示模塊9與通信管理模塊相連。電源插件為各個模塊提供直流5V和直流24V工作電源。
[0025]在本實施例中，所述顯示模塊9采用液晶顯示模塊，具體采用觸摸屏。差動CPU模塊
1、零序CPU模塊2、距離CPU模塊3均采用微處理器控制，具體可以采用32位或者64的處理器。
[0026]上述結構的四端線路光纖差動保護裝置工作原理:電源模塊為各個模塊提供所有的工作電源。交流插件4采集交流電壓電流信號傳送至差動CPU模塊1、零序CHJ模塊、距離CPU模塊3，三個CPU模塊通過CAN總線接受和發送信息到通訊管理模塊5，同時通訊管理模塊5通過內部數據總線方式顯示信息到液晶顯示模塊9，同時也接受液晶顯示模塊9的操作信息。光接口模塊6單獨連接到差動CPU模塊I，接受對側發送的信息同時發送本側的信息。差動CHJ模塊1、零序CPU模塊、距離CPU模塊3塊根據邏輯判斷控制信號模塊7和跳合閘模塊8，給外部發送所需要的信息以及控制外部斷路器的分合。
[0027]上述結構的四端線路光纖差動保護裝置使用時，分別安裝在四端線路的各個端口上，當線路區域內或區域外出現故障時，及時作出準確動作或不動作的判別，實現相間和接地距離保護、帶方向零序保護、三相一次重合閘帶檢同期功能、手合檢同期和失靈保護等功能。本實施例所述的四端線路光纖差動保護裝置不僅僅適用于四端的線路光纖差動保護，也適用于三端或者兩端線路的光纖差動保護。
[0028]本實用新型的主要改進點為各個模塊的組合關系，在使用過程中參與的軟件程序和通信協議均為現有技術，并不屬于本實用新型的改進點。
[0029]上述實施例和圖式并非限定本實用新型的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利范疇。
【主權項】
1.一種四端線路光纖差動保護裝置，其特征在于:包括差動CPU模塊、零序CPU模塊、距離CHJ模塊、交流插件、通信管理模塊、光接口模塊、信號模塊、跳合閘插件、顯示模塊和電源插件，其中，所述交流插件與差動CHJ模塊、零序CPU模塊、距離CPU模塊的信號輸入端相連，將采集到的電流電壓信號分別發送給差動CPU模塊、零序CPU模塊、距離CPU模塊;所述信號模塊、跳合閘插件分別與差動CHJ模塊、零序CPU模塊、距離CPU模塊的信號輸出端相連，所述通信管理模塊分別與差動CPU模塊、零序CPU模塊、距離CPU模塊相連，所述光接口模塊與差動(PU模塊相連，顯示模塊與通信管理模塊相連。2.如權利要求1所述的一種四端線路光纖差動保護裝置，其特征在于:所述差動CHJ模塊、零序CR]模塊、距離CPU模塊均采用32位或64位的處理器控制。3.如權利要求1所述的一種四端線路光纖差動保護裝置，其特征在于:所述顯示模塊采用采用觸摸屏。4.如權利要求1所述的一種四端線路光纖差動保護裝置，其特征在于:所述電源插件為各個模塊提供直流5V和直流24V工作電源。
【專利摘要】本實用新型公開了一種四端線路光纖差動保護裝置，包括差動CPU模塊、零序CPU模塊、距離CPU模塊、交流插件、通信管理模塊、光接口模塊、信號模塊、跳合閘插件、顯示模塊和電源插件，交流插件與3個CPU模塊信號輸入端相連，信號模塊、跳合閘插件分別與3個CPU模塊的信號輸出端相連，通信管理模塊分別與3個CPU模塊相連，光接口模塊與差動CPU模塊相連，顯示模塊與通信管理模塊相連。上述結構的四端線路光纖差動保護裝置使用時分別安裝在四端線路的各個端口上，當線路區域內、外出現故障時，及時作出準確動作或不動作的判別，實現相間和接地距離保護、帶方向零序保護、三相一次重合閘帶檢同期功能、手合檢同期和失靈保護等功能。
【IPC分類】H02J13/00, H02H7/26, H02H7/22
【公開號】CN205304233
【申請號】
【發明人】金乃正, 楊才明, 朱瑪, 沈水明, 傅三川, 俞小虎, 閆志坤
【申請人】國網浙江省電力公司紹興供電公司, 國家電網公司, 國網浙江省電力公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月31日