1、概述
中性點(diǎn)不接地以及經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地或高阻接地方式的電力系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)大部分66kV 及以下電網(wǎng)都采用這種接地方式。本裝置是我公司針對(duì)電力系統(tǒng)中各類(lèi)故障研制的一種智能綜合型裝置。
該裝置適用于3～35kV變電所各級(jí)母線(xiàn)上，通過(guò)對(duì)電壓互感器、零序電流互感器的二次信號(hào)進(jìn)行采樣、分析，快速準(zhǔn)確地找出故障線(xiàn)路。同時(shí)能針對(duì)電網(wǎng)常見(jiàn)的容易引起跳閘事故的PT斷線(xiàn)、單相接地、鐵磁諧振、系統(tǒng)諧波等故障進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)故障類(lèi)型進(jìn)行波形錄制分析，并能對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行的電壓和零序電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
該產(chǎn)品采用的雙核DSP處理器，同時(shí)具備上電自檢功能。內(nèi)置SD卡，具備高速AD及FPGA采樣和功能強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理能力、快速浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算能力以及大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，裝置采樣信號(hào)取自于寬頻傳感器，其頻寬達(dá)到100MHz，具有很好的頻率響應(yīng)特性，能夠采集到電網(wǎng)電壓的高頻分量，利用DSP高速浮點(diǎn)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)信號(hào)的快速傅里葉分析，采用多種選線(xiàn)算法，使用模糊理論進(jìn)行綜合的故障判定，發(fā)生單相接地故障故障時(shí)，準(zhǔn)確判定故障線(xiàn)路，并將故障信息傳送至后臺(tái)，方便運(yùn)維人員進(jìn)行故障隔離，恢復(fù)系統(tǒng)正常供電。。
該裝置配備高清7寸觸摸屏可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面進(jìn)行查詢(xún)和各種定值的設(shè)置。裝置同時(shí)具有記錄故障類(lèi)型以及故障時(shí)刻的波形，能記錄系統(tǒng)電壓以及零序電流波形，最多可以記錄500條動(dòng)作信息以及故障波形。波形記錄可通過(guò)U盤(pán)導(dǎo)出到電腦，利用專(zhuān)用軟件進(jìn)行深入分析。裝置還具備有RS485、以太網(wǎng)通信、GPS的B碼校時(shí)接口、掉電數(shù)據(jù)保護(hù)等功能。
該裝置可通過(guò)國(guó)家級(jí)檢測(cè)中心IV級(jí)電磁抗干擾型式試驗(yàn)。同時(shí)通訊協(xié)議可通過(guò)國(guó)家級(jí)通信及規(guī)約檢驗(yàn)，確保裝置與整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)兼容。
控制器設(shè)計(jì)參照以下標(biāo)準(zhǔn)：
GB/T 50064 交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)規(guī)范；
GB/T 14598.9 量度繼電器和保護(hù)裝置；
GB/T 16927.1 高電壓試驗(yàn)技術(shù)第一部分:一般試驗(yàn)要求；
GB/T 7261 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置基本試驗(yàn)方法。
2、工作原理
裝置由電源模塊、DSP系統(tǒng)、CPLD邏輯模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、存儲(chǔ)器、并口FLASH、U盤(pán)接口、通訊接口、液晶人機(jī)界面，繼電器輸出等構(gòu)成。如下圖：
3、面板指示說(shuō)明
信號(hào)燈說(shuō)明：
運(yùn)行：正常運(yùn)行指示燈，閃爍頻率1Hz;
接地：當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)閃爍；
報(bào)警：當(dāng)系統(tǒng)電壓出現(xiàn)異常時(shí)故障指示；
通訊：當(dāng)收到正確報(bào)文并返回報(bào)文時(shí)閃爍；
USB接口：用于U盤(pán)波形導(dǎo)出或升級(jí)程序；
5、功能及特點(diǎn)
① 運(yùn)行監(jiān)測(cè)功能
面板上顯示系統(tǒng)運(yùn)行的零序開(kāi)口電壓及零序電流的有效值，取代常規(guī)的PT柜監(jiān)測(cè)儀表。
② 高精度接地選線(xiàn)功能
采用“多重判據(jù)模糊推論綜合選線(xiàn)”方法，綜合采用“首半波基波比幅比相法”、“最大增量法”、“智能高次諧波法”、“基波有功功率比較法”針對(duì)不同狀況進(jìn)行選線(xiàn)判定，從而實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)選線(xiàn)。
③ 系統(tǒng)故障識(shí)別功能
根據(jù)零序開(kāi)口電壓識(shí)別系統(tǒng)故障類(lèi)型。能識(shí)別單相接地、PT斷線(xiàn)、PT諧振等故障。
④ 消除諧振功能
若判斷為鐵磁諧振故障，系統(tǒng)立即投入相應(yīng)的阻尼電阻。同時(shí)顯示屏顯示發(fā)生諧振的頻次和時(shí)間，并記錄故障時(shí)的數(shù)據(jù)。
⑤ 數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能
本裝置配置了RS485和以太網(wǎng)通訊接口。
⑥ IRIG-B碼授時(shí)功能
本裝置可以通過(guò)IRIG-B碼進(jìn)行授時(shí)。通過(guò)精確的授時(shí)。
⑦ 事件記錄及故障報(bào)警功能
無(wú)論顯示屏界面在哪一級(jí)，一旦出現(xiàn)故障立即彈出故障界面，顯示故障類(lèi)型、故障時(shí)間、故障參數(shù)等，同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)記錄500次的故障信息并輸出報(bào)警接點(diǎn)。
⑧ 錄波及波形分析功能
最多可錄4通道電壓信號(hào)和60通道零序電流信號(hào)，錄波次數(shù)可存儲(chǔ)500次，每次錄波長(zhǎng)度20個(gè)周波（故障前后各200ms）。液晶的波形顯示界面可查看波形。同時(shí)可以將U盤(pán)插入到面板上的USB接口，導(dǎo)出CFG格式的文件。在電腦上通過(guò)專(zhuān)業(yè)軟件分析，可以得到相位角、諧波分量等具體參數(shù)。
6、技術(shù)指標(biāo)
①工作電源：AC/DC 110~220V，±10％；
②裝置功耗：＜30W；
③母線(xiàn)PT二次電壓輸入范圍：額定電壓≤交流150V，峰值電壓≤交流500V；
④零序電流：選線(xiàn)路數(shù)≤60路；額定電流≤交流5A，峰值電流≤交流50A；
⑤母線(xiàn)電壓：母線(xiàn)電壓≤4段；
⑥繼電器接點(diǎn)允許電流：≤10A／AC250V；
⑦故障錄波時(shí)間長(zhǎng)度：400ms；
⑧同RTU和綜自站通信方式：硬節(jié)點(diǎn)、RS485、以太網(wǎng)、B碼對(duì)時(shí)；
⑨環(huán)境溫度：－35℃～+70℃；
⑩環(huán)境濕度：≤90％；
?海拔高度：小于 2000m，特殊情況下可達(dá) 4000m；
?使用地點(diǎn)不得有腐蝕性氣體、蒸汽、導(dǎo)電塵埃，不得有爆炸性氣體和破壞絕緣性氣體，安裝地點(diǎn)具有防風(fēng)、防雨和防塵設(shè)施。
