一种四端线路光纤差动保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种四端线路光纤差动保护装置，属于继动保护自动化领域。
【背景技术】
[0002]电流差动保护原理基于基尔霍夫定律，对于四端线路系统，可将两个T型节点或者一个“十”型节点等效视为放大了的节点，仍然满足基尔霍夫定律。当被保护区外故障时，所有被保护线路流过的电流之和即差动电流为O，当区内故障时，差动电流就是故障电流。考虑线路的对地电容后，区外故障或正常运行时线路上流出的电流与流入的电流将在幅值和相角上产生偏差，此时的差动电流为不平衡电流，区别故障的差动电流和不平衡电流的大小就可区分区内、区外故障。
[0003]如不考虑输电线路的分布电容、分布电导、区内并联电抗器以及电流互感器传变误差和饱和的等因素的影响，差动保护只要躲过不大的平衡电流，就可以保证差动保护在任何故障下都能正确动作。对于短架空线路，分布电容电流小，在外部故障的时候，不会产生很大的不平衡电流。对于电缆线路，分布电容相对架空线路大，在线路较长或者电压等级较高的情况下，线路分布电容电流较大，而且故障电流中的非周期分量可导致电流互感器饱和等因素，在线路有穿越性电流的情况下可能引起很大的不平衡电流，必须采取制动措施，防止保护误动作。这些情况对于多端线路电流差动都是一样的。然而四端或者更多端线路，还可能有以下因素造成保护的误动或者拒动:
[0004]1、多T型线路区外故障时，其中一端线路流过的电流可能是其他几端线路的电流之和，容易引起电流互感器饱和，如图1所示，外部故障时可能引起D端电流互感器饱和；
[0005]2、多T型线路内部故障时，可能有电流流出其中一个端子，使得差动电流减小，容易引起保护的拒动，如图2所示，内部故障时可能有电流流出情况；
[0006]3、线路上的串联补偿电容和并联电抗以及线路上是否有变压器等因素也同样影响保护的动作性能。
[0007]为了防止保护外部故障时误动，通常做法就是采用制动策略，即在动作特性中加入了制动量。但是在外部故障下电流互感器严重饱和的情况下，若保护只靠制动的办法还是会误动，同时，加过大的制动量会影响内部故障时保护的灵敏性。
[0008]有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种四端线路光纤差动保护装置，本案由此产生。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型的目的是提供一种四端线路光纤差动保护装置。
[0010]为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是:
[0011 ] 一种四端线路光纤差动保护装置，包括差动CPU模块、零序CPU模块、距离CPU模块、交流插件、通信管理模块、光接口模块、信号模块、跳合闸插件、显示模块和电源插件，其中，所述交流插件与差动CHJ模块、零序CPU模块、距离CPU模块的信号输入端相连，将采集到的电流电压信号分别发送给差动CHJ模块、零序CPU模块、距离CPU模块;所述信号模块、跳合闸插件分别与差动CPU模块、零序CPU模块、距离CPU模块的信号输出端相连，所述通信管理模块分别与差动CHJ模块、零序CPU模块、距离CPU模块相连，所述光接口模块与差动CPU模块相连，显示模块与通信管理模块相连。
[0012]作为优选，所述差动CPU模块、零序CPU模块、距离CPU模块均采用32位或64位的处理器控制。
[0013]作为优选，所述显示模块采用液晶显示模块，具体可以采用触摸屏。
[0014]作为优选，所述电源插件为各个模块提供直流5V和直流24V工作电源。
[0015]上述结构的四端线路光纤差动保护装置工作原理:电源模块为各个模块提供所有的工作电源。交流插件采集交流电压电流信号传送至差动CPU、零序CPU、距离CPU，三个CPU通过CAN总线接受和发送信息到通讯管理模块，同时通讯管理模块通过内部数据总线方式显示信息到液晶显示模块，同时也接受液晶显示模块的操作信息。光口模块单独连接到差动CPU，接受对侧发送的信息同时发送本侧的信息。差动CPU模块、零序CPU模块、距离CPU模块根据逻辑判断控制信号模块和跳合闸模块，给外部发送所需要的信息以及控制外部断路器的分合。
[0016]上述结构的四端线路光纤差动保护装置使用时，分别安装在四端线路的各个端口上，当线路区域内或区域外出现故障时，及时作出准确动作或不动作的判别，实现相间和接地距离保护、带方向零序保护、三相一次重合闸带检同期功能、手合检同期和失灵保护等功能。本实用新型所述的四端线路光纤差动保护装置不仅仅适用于四端的线路光纤差动保护，也适用于三端或者两端线路的光纤差动保护。
[0017]以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。
【附图说明】
[0018]图1为现有技术中的故障示意图(外部故障)；
[0019]图2为现有技术中的故障示意图(内部故障)；
[0020]图3为本实施例的四端线路光纤差动保护装置模块框图；
[0021 ]图4为本实施例的四端线路光纤差动保护装置安装示意图。
【具体实施方式】
[0022]如图3所示，一种四端线路光纤差动保护装置，包括差动CPU模块1、零序CPU模块2、距离CPU模块3、交流插件4、通信管理模块5、光接口模块6、信号模块7、跳合闸插件8、显不模块9和电源插件，其中，所述交流插件4与差动CPU模块1、零序CPU模块、距离CPU模块3的信号输入端相连，将采集到的电流电压信号分别发送给差动CHJ模块、零序CPU模块、距离CPU模块;其中，差动CPU模块1:根据交流插件采集的电流电压信号，运用差动保护原理计算并判断线路故障是否属于区域内故障;零序CPU模块2:根据交流插件采集的电流电压信号，运用零序保护原理计算并判断线路故障是否属于区域内故障;距离CPU模块3:根据交流插件采集的电流电压信号，运用距离保护原理计算并判断线路故障是否属于区域内故障。
[0023]所述信号模块7、跳合闸插件8分别与差动CPU模块1、零序CPU模块2、距离CPU模块3的信号输出端相连，其中，信号模块7:用于向外部发送装置各类运行信号、告警信号和动作信号;跳合闸插件8:根据差动CPU模块1、零序CPU模块2、距离CPU模块3的计算结果，执行装置动作出口命令。
[0024]所述通信管理模块5分别与差动CPU模块1、零序CPU模块2、距离CPU模块3相连，通信管理模块5用于装置内部通信管理，以及装置与变电站自动化系统的通信管理。所述光接口模块6单独连接到差动CPU模块I，接收对侧发送的信息同时发送本侧的信息，显示模块9与通信管理模块相连。电源插件为各个模块提供直流5V和直流24V工作电源。
[0025]在本实施例中，所述显示模块9采用液晶显示模块，具体采用触摸屏。差动CPU模块
1、零序CPU模块2、距离CPU模块3均采用微处理器控制，具体可以采用32位或者64的处理器。
[0026]上述结构的四端线路光纤差动保护装置工作原理:电源模块为各个模块提供所有的工作电源。交流插件4采集交流电压电流信号传送至差动CPU模块1、零序CHJ模块、距离CPU模块3，三个CPU模块通过CAN总线接受和发送信息到通讯管理模块5，同时通讯管理模块5通过内部数据总线方式显示信息到液晶显示模块9，同时也接受液晶显示模块9的操作信息。光接口模块6单独连接到差动CPU模块I，接受对侧发送的信息同时发送本侧的信息。差动CHJ模块1、零序CPU模块、距离CPU模块3块根据逻辑判断控制信号模块7和跳合闸模块8，给外部发送所需要的信息以及控制外部断路器的分合。
[0027]上述结构的四端线路光纤差动保护装置使用时，分别安装在四端线路的各个端口上，当线路区域内或区域外出现故障时，及时作出准确动作或不动作的判别，实现相间和接地距离保护、带方向零序保护、三相一次重合闸带检同期功能、手合检同期和失灵保护等功能。本实施例所述的四端线路光纤差动保护装置不仅仅适用于四端的线路光纤差动保护，也适用于三端或者两端线路的光纤差动保护。
[0028]本实用新型的主要改进点为各个模块的组合关系，在使用过程中参与的软件程序和通信协议均为现有技术，并不属于本实用新型的改进点。
[0029]上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
【主权项】
1.一种四端线路光纤差动保护装置，其特征在于:包括差动CPU模块、零序CPU模块、距离CHJ模块、交流插件、通信管理模块、光接口模块、信号模块、跳合闸插件、显示模块和电源插件，其中，所述交流插件与差动CHJ模块、零序CPU模块、距离CPU模块的信号输入端相连，将采集到的电流电压信号分别发送给差动CPU模块、零序CPU模块、距离CPU模块;所述信号模块、跳合闸插件分别与差动CHJ模块、零序CPU模块、距离CPU模块的信号输出端相连，所述通信管理模块分别与差动CPU模块、零序CPU模块、距离CPU模块相连，所述光接口模块与差动(PU模块相连，显示模块与通信管理模块相连。2.如权利要求1所述的一种四端线路光纤差动保护装置，其特征在于:所述差动CHJ模块、零序CR]模块、距离CPU模块均采用32位或64位的处理器控制。3.如权利要求1所述的一种四端线路光纤差动保护装置，其特征在于:所述显示模块采用采用触摸屏。4.如权利要求1所述的一种四端线路光纤差动保护装置，其特征在于:所述电源插件为各个模块提供直流5V和直流24V工作电源。
【专利摘要】本实用新型公开了一种四端线路光纤差动保护装置，包括差动CPU模块、零序CPU模块、距离CPU模块、交流插件、通信管理模块、光接口模块、信号模块、跳合闸插件、显示模块和电源插件，交流插件与3个CPU模块信号输入端相连，信号模块、跳合闸插件分别与3个CPU模块的信号输出端相连，通信管理模块分别与3个CPU模块相连，光接口模块与差动CPU模块相连，显示模块与通信管理模块相连。上述结构的四端线路光纤差动保护装置使用时分别安装在四端线路的各个端口上，当线路区域内、外出现故障时，及时作出准确动作或不动作的判别，实现相间和接地距离保护、带方向零序保护、三相一次重合闸带检同期功能、手合检同期和失灵保护等功能。
【IPC分类】H02J13/00, H02H7/26, H02H7/22
【公开号】CN205304233
【申请号】
【发明人】金乃正, 杨才明, 朱玛, 沈水明, 傅三川, 俞小虎, 闫志坤
【申请人】国网浙江省电力公司绍兴供电公司, 国家电网公司, 国网浙江省电力公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月31日