1、概述

 

中性点不接地以及经消弧线圈接地或高阻接地方式的电力系统，国内大部分66kV 及以下电网都采用这种接地方式。本装置是我公司针对电力系统中各类故障研制的一种智能综合型装置。

该装置适用于3～35kV变电所各级母线上，通过对电压互感器、零序电流互感器的二次信号进行采样、分析，快速准确地找出故障线路。同时能针对电网常见的容易引起跳闸事故的PT断线、单相接地、铁磁谐振、系统谐波等故障进行识别，根据故障类型进行波形录制分析，并能对系统正常运行的电压和零序电流进行实时监测。

该产品采用的双核DSP处理器，同时具备上电自检功能。内置SD卡，具备高速AD及FPGA采样和功能强大的数字信号处理能力、快速浮点数运算能力以及大数据存储功能，装置采样信号取自于宽频传感器，其频宽达到100MHz，具有很好的频率响应特性，能够采集到电网电压的高频分量，利用DSP高速浮点运算实现信号的快速傅里叶分析，采用多种选线算法，使用模糊理论进行综合的故障判定，发生单相接地故障故障时，准确判定故障线路，并将故障信息传送至后台，方便运维人员进行故障隔离，恢复系统正常供电。。

该装置配备高清7寸触摸屏可实现人机交互界面进行查询和各种定值的设置。装置同时具有记录故障类型以及故障时刻的波形，能记录系统电压以及零序电流波形，最多可以记录500条动作信息以及故障波形。波形记录可通过U盘导出到电脑，利用专用软件进行深入分析。装置还具备有RS485、以太网通信、GPS的B码校时接口、掉电数据保护等功能。

该装置可通过国家级检测中心IV级电磁抗干扰型式试验。同时通讯协议可通过国家级通信及规约检验，确保装置与整个监控系统兼容。

控制器设计参照以下标准：

GB/T 50064  交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范；

GB/T 14598.9   量度继电器和保护装置；

GB/T 16927.1  高电压试验技术第一部分:一般试验要求；

GB/T 7261  继电保护和安全自动装置基本试验方法。

 

2、工作原理

 

装置由电源模块、DSP系统、CPLD逻辑模块、数据采集模块、存储器、并口FLASH、U盘接口、通讯接口、液晶人机界面，继电器输出等构成。如下图：

 

3、面板指示说明

 

信号灯说明：

  运行：正常运行指示灯，闪烁频率1Hz;

  接地：当发生接地故障时闪烁；

  报警：当系统电压出现异常时故障指示；

  通讯：当收到正确报文并返回报文时闪烁；

  USB接口：用于U盘波形导出或升级程序；

5、功能及特点

 

① 运行监测功能

面板上显示系统运行的零序开口电压及零序电流的有效值，取代常规的PT柜监测仪表。

② 高精度接地选线功能

采用“多重判据模糊推论综合选线”方法，综合采用“首半波基波比幅比相法”、“最大增量法”、“智能高次谐波法”、“基波有功功率比较法”针对不同状况进行选线判定，从而实现高精准选线。

③ 系统故障识别功能

根据零序开口电压识别系统故障类型。能识别单相接地、PT断线、PT谐振等故障。

④ 消除谐振功能

若判断为铁磁谐振故障，系统立即投入相应的阻尼电阻。同时显示屏显示发生谐振的频次和时间，并记录故障时的数据。

⑤ 数据远传功能

本装置配置了RS485和以太网通讯接口。

⑥ IRIG-B码授时功能

本装置可以通过IRIG-B码进行授时。通过精确的授时。

⑦ 事件记录及故障报警功能

无论显示屏界面在哪一级，一旦出现故障立即弹出故障界面，显示故障类型、故障时间、故障参数等，同时系统自动记录500次的故障信息并输出报警接点。

⑧ 录波及波形分析功能

最多可录4通道电压信号和60通道零序电流信号，录波次数可存储500次，每次录波长度20个周波（故障前后各200ms）。液晶的波形显示界面可查看波形。同时可以将U盘插入到面板上的USB接口，导出CFG格式的文件。在电脑上通过专业软件分析，可以得到相位角、谐波分量等具体参数。 

6、技术指标

 

①工作电源：AC/DC 110~220V，±10％；

②装置功耗：＜30W；

③母线PT二次电压输入范围：额定电压≤交流150V，峰值电压≤交流500V；

④零序电流：选线路数≤60路；额定电流≤交流5A，峰值电流≤交流50A；

⑤母线电压：母线电压≤4段；

⑥继电器接点允许电流：≤10A／AC250V；

⑦故障录波时间长度：400ms；

⑧同RTU和综自站通信方式：硬节点、RS485、以太网、B码对时；

⑨环境温度：－35℃～+70℃；

⑩环境湿度：≤90％；

⑪海拔高度：小于 2000m，特殊情况下可达 4000m；

⑫使用地点不得有腐蚀性气体、蒸汽、导电尘埃，不得有爆炸性气体和破坏绝缘性气体，安装地点具有防风、防雨和防尘设施。