小电流接地微机装置.docx

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1、一、概述小电流接地系统的选线问题一直是电力系统的一个难题，单相接地后，正确地选出接地线路并迅速排除故障,对电力系统安全运行起着重要作用。我单位的科技人员十几年来一直从事于微机选线装置的研究开发工作，根据用户的不同要求形成了微机选线的系列产品有：通用的ML-10H型、基于多CPU架构的集中式LH-02E型（以上参见其相应说明书），在以上产品的基础之上，我单位应用并行采集处理及微机通信技术，又开发了LH-02Z型小电流接地系统微机选线装置。该装置依据暂态分析原理，并与稳态分析相结合，尤其对于消弧线圈接地系统，大大提高了判线准确率，可广泛应用电力、化工、石油、冶金、煤炭、矿山和石化行业的3-66KV

2、电厂和变电站的单相接地保护。二、小电流选线应用存在问题及解决方案2.1传统基于稳态分析，群体比幅、比相原理的局限性。随着供电半径的增大，电缆线路的急剧增加，系统电容电流急剧增大，配电系统越来越多的采用中性点经消弧线圈接地方式，众所周知，中性点经消弧线圈接地系统，基于基波零序电流的比幅、比相原理已不能成立，大多数选线装置采用5次谐波作为判据，而此种原理存在如下问题：a.稳定及间歇性电弧接地，接地电流以暂态、高频分量为主，以5次谐波电流为判据已失去意义。b.5次谐波在系统中含量小，稳定性差，易受干扰。c.传统单一CPU的选线装置，硬件基础决定其无法在一周周波（4ms）之内将所有线路采完，只有降低采

3、样点数或在若干个周波内巡检，降低了采样精度及信号可比性。d.系统不对称5次谐波源的干扰。对于中性点不接地系统，以基波零序电流比幅、比相为判据可以成立，判线准确率较高。2.2 中性点经消弧线圈接地系统应以暂态分析为主，结合稳态分析判据。近年来，小电流接地选线技术经过众多专家的研究，取得了相当大的进展，相继推出了众多选线方案，典型的如注入法、有功分量法、与自动调谐消弧线圈相结合的增量法等。这些方法在原理上来讲均正确，但在实际使用效果上却无法令用户满意，究其原因我们认为这些方法在原理上均以稳态分析为基础，而忽视了系统实际接地时普遍存在的弧光接地中的高频暂态信号。实际接地绝大多数均为过渡电阻接地，这种

4、情况下发生弧光及弧光重燃的概率较高，基于稳态分析的选线方案在这种工况下选线失灵；在接地初始时刻，系统存在明显的暂态过程，准确捕捉暂态信号，为选线提供丰富的判线依据。系统经过短暂的过渡过程之后,接地工况进入以下三种情况：a.进入稳态过程。b.产生稳定电弧接地。c.产生持续间歇性电弧接地。针对以上三种工况，制定选线策略，必须以暂态及稳态信号相结合来判断接地线路。2.3 采样的同时性弧光接地过程中，产生严重的高频电流，接地初始阶段产生高频暂态分量，频率范围在3003000比之间，基于多CPU架构的选线装置可保证所有线路在同一时刻采样，对于高频暂态信号幅值及相位的采样具有可比性；而单CPU类选线装置只

5、能采用巡检的方式，本身存在固有的相位误差，采样不在同一时刻，信号可比性差。2.4 准确采样信号基于对接地信号中暂态高频分量的捕捉、测量，传统单一CPU方案根本无法完成，必须采用多CPU系统，高速高分辨率AD,才可以保障准确采样。三、型号定义LH02ZTIDPTDLT跳闸接口，普通无此项出线数母线数X为小机箱，普通无此项产品序号XXXXX小电流选线四、特点4.1 国内率先推出基于多CPU构架，有效提高采样点数，所有线路在同一时刻采样，排除了接地过程中系统波动对判线的影响，解决了国内同类装置中对5次谐波及暂态高频分量采样点数少、精度低的难题。4.2 随着消弧线圈接地系统的推广，以暂态原理做为判线依

6、据，判线原理不受消弧线圈的影响，确保判线的准确性。4.3 暂态信号幅度强，分辨率高接地故障初始阶段产生暂态高频振荡电流，其幅度可达工频稳态电流的十几倍甚至几十倍,频率在300Hz-3000Hz之间，幅度强，信号丰富。4.4 对瞬间接地及间歇性接地效果好随着微电子及计算机技术的发展，基于暂态原理的选线装置应用故障录波技术，准确捕捉接地暂态过程，记录暂态波形完全可以捕捉到时间很短的接地故障，对于在恶劣天气或系统故障隐患所带来的持续瞬时间歇性接地更具有突出的优势。4.5 5对弧光接地工况的选线效果好现场单相接地故障中，过渡过程产生高幅值的高频振荡电流，使故障点产生电弧游离，产生持续性电弧或间歇电弧接

7、地，在弧光接地工况下，基于稳态的选线原理失灵，而基于暂态的选线原理，选线是不受影响的。1.6 国内唯一采用故障录波技术，完整记录接地暂态过程，解决瞬间接地及间歇性接地的选线难题。1.7 采用实时数据采集处理技术、快速、准确。1.8 采用高速高分辨率AD,采样频率达16KHz,AD分辨率16位。1.9 采用现场自适应技术，不论系统电容电流大小，CT变比高低均可做到准确采集，测量无死区。1.10 采用大屏幕液晶，触摸操作，信息丰富，操控简单。1.11 主机与采集模块间通讯采用CAN总线，数据吞吐量大，速度快。1.12 12独特的自适应软件滤波算法，采样数据更具真实性。1.13 易与配套厂的自动化系

8、统配套。4. 14具有RS232或RS485通讯接口，满足无人值守的要求。五、性能规范5. 1电源：交流电220V20%或直流220V1096。6. 2重量:不大于15kg。5.3 运行环境:0-50,无腐蚀性气体及导电性尘埃。5.4 开屏尺寸：450n)niX178n)ni(宽X高)。5.5 最小接地分辩时间：5ms。5.6 最大母线数:4段。5.7 出线数:W52。5.8 采样精度：16位5.9 故障记录次数：25次5.10 10通讯接口:RS232、RS485六、装置使用装置前面板如下图1所示:图1装置前面板6.1、硬件框图如下RAM远传接口开关量信号输出CPUEPPROMCAN采集单元

9、接口硬时钟看门狗键盘显示采样通道隔离5V-5V+3.3V6.2软件流程图如下图3软件流程图6.3使用方法6.3.1给电AC220V电源端子加入电源，打开后面板电源开关，装置上电，液晶显示主界面（如下图）。06-12-05G16:38:54LH-02Z型小电流接地选线（Var3.24）新民科技发民有限公司邯山电力自动化研兖所0240投切投数数孤联阻线线母出消母中采集模块：止常无接地记录图46.3.2设置按任意键，液晶显示菜单页面，内容依次为：“设置、查询、校时、追忆、通讯”。触摸对应的字幕，可选择各项（如下图）。工田线I工田线m田线工v田线出线：20ooo消刘：投-田线：it-中阳：校-电压：o

10、.ov-设置登询校时追忆通讯返回图5在此选“设置”项，按“确定”键，则显示密码页面（如下图）。请输入设置密码0000确定f*TI返回图6按“一”键或“一”键可以选择要设置的位，按“f”键该位加1,按“I”键该位减1。按“确定”键，若密码正确，则显示设置菜单，（如下图）。话选择设置项:系统线路通讯权值耳它系统线路通讯权值其它返回图7触摸图片中最下一行的菜单项，选择要设置的项，触摸对应的项进入该设置项，若选择”系统”项则显示：（如下图）。出线数：101000消孤：投投一一母联：1-12-2一一一一启动值：3030一一一一中阻：切切确定ff1t1返回I田线II用线m田线iv用线图8按“一”键或“一”

11、键可以选择要设置的项，若是出线数项，则按“t”键该位加1,按“1”键该位减1；若是消弧项，则按“t”键消弧投（系统消弧装置投入），按“I”键消弧切（系统消弧装置未投入）；若是母联项，则按“t”键该位加1,按“I”键该位减1（X-Y表示X段母线和Y段母线母联投）；若启动值项，则按“tt”键启动值增加10,按“t”键启动值增加1,按“I”启动值减少1:若中阻项，则按“t”键中阻投（系统中阻装置投入），按“I”键中阻切（系统中阻装置未投入）。最后按“确定”键，设置保存，按“返回”键，返回上一页。若在设页而选择“线路”项则显示:（如下图）线路序号：1线路编号：0001所雇母线：1CT变比：75跳闸：允

12、许跳闸延时：020秒确定tttI返回首先通过“t”、“I”键选择要哪一条出线，再通过按“一”键或“一”键可以选择要设置的项，若是“线路序号”项，按“一”键或“f”键可以选择要设置的位，按“f”键该位加1,按“I”键该位减1;若是“线路编号”项，按“t”键该位加1,按“I”键该位减1设置本出线的编号，可以设置四位数；若是“所属母线”项，按“t”键该位加1,按“T”键该位减1设置本线路所属母线；若是“CT变比”项，按“tt”键该位增加10,按“t”键该位加1,按“I”键该位减1设置零序CT变比；若是“跳闸”项，“t”键显示“允许”跳闸允许，按“I”键显示“禁止”跳闸禁止。若是“跳闸延时”项，按“一

13、”键或”键可以选择要设置的位，按“t”键该位加1,按“I”键该位减1,设置跳闸延时时间；按“一”键或“一”键使输入焦点到“第XX出线”，通过“t“I”键选择另一条出线，依次类推可对所有出线进行设置。最后按“确定”键，设置保存；按“返回”键，返回上一页。若在设置页面选择“通讯”项则显示：（如下图）规约号：01从地址：001波特率：9600确定tttI返回图10按“一”键可以选择要设置的项。若是“规约号”项，则按“t”键该位加1,按“I”键该位减1;若是“从地址”项，则按“t”键该位加1,按“I”键该位减1;若是“波特率”项，则按“t”键或“I”键来选择所需的波特率。最后按“确定”键，设置保存；按“返回”键，返回上一页。若在设置页面选择“权值”项则显示：（如下图）权值设置（1-10）:哲态幅值：8哲态相位：5基波幅值：8基波相位：5谐波幅值：2谐波相位：1能量幅值：2能量相位：1返回图11按“一”键或“一”键可以选择要设置的项，按“t”键该位加1,按“I”键该位减1