專利名稱：一種防過電壓測控系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種防過電壓測控系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，所有的電氣、電子設(shè)備都必須在額定供電電壓條件下工作，超過設(shè)備承受能力的過電壓對(duì)設(shè)備是非常有害的。產(chǎn)生過電壓的原因有很多，除了人為的失誤之外，通常有下列四種情況l)自然界的雷電作用；2)電網(wǎng)上大型設(shè)備工作狀態(tài)的切換；3)大型諧波設(shè)備造成諧波共振；4)強(qiáng)電磁輻射干擾。這些情況從電源防護(hù)的角度來看，分為兩種類型一種是具有周波性質(zhì)的，電壓變化率不太大的一般過電壓，例如諧振；另一種是具有突發(fā)性的，瞬時(shí)功率極大的過電壓，其典型例子就是雷電過電壓，這種類型的過電壓在國際標(biāo)準(zhǔn)中稱為Surge (浪涌)過電壓。針對(duì)不同類型的過電壓需要使用多種不同的防護(hù)設(shè)備或器件來進(jìn)行設(shè)備的過電壓防護(hù)。 隨著電力科技信息技術(shù)的進(jìn)步，電網(wǎng)容量不斷擴(kuò)大，對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行的安全性和可靠性要求越來越高，變電站自動(dòng)化是最基本的自動(dòng)化系統(tǒng)。對(duì)于上述電網(wǎng)上大型設(shè)備工作狀態(tài)的切換造成的過電壓的原因，是由于當(dāng)電力線路發(fā)生故障時(shí)，一次電流巨大，需要瞬間需要釋放巨大的電流，當(dāng)一次設(shè)備絕緣或接地不良，一次側(cè)交流電壓反串二次設(shè)備，二次設(shè)備將產(chǎn)生很高電壓，發(fā)生擊穿時(shí)，將以電流的形式放電，威脅人身安全，損壞二次設(shè)備，造成嚴(yán)重的后果。 測控裝置是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)間隔層的核心裝置，是實(shí)現(xiàn)變電站綜自自動(dòng)化系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)，測控裝置集交流采樣、遙信、遙脈、遙控等多種功能于一體，主要用于發(fā)電廠/變電所間隔層和配電網(wǎng)開閉所/環(huán)網(wǎng)柜高壓電器設(shè)備的控制、測量、信號(hào)、通信、故障記錄等，它將各種功能模塊組合成一個(gè)一體化裝置。目前，變電站測控裝置，均為集成電路模塊，工作接地是模塊工作的基準(zhǔn)電位，因此，其工作電壓低，對(duì)高電位的耐壓絕緣水平較低，易產(chǎn)生一次交流電壓反串二次設(shè)備，造成二次設(shè)備故障，給設(shè)備的安全運(yùn)行埋下事故安全隱患，甚至嚴(yán)重危及到設(shè)備運(yùn)行管理人員的人身安全。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種防過電壓測控系統(tǒng)及方法，防止一次
交流電壓反串二次設(shè)備，造成二次設(shè)備故障。 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 —種防過電壓測控系統(tǒng)，其主要由模擬輸入電路、DSP處理器及其外圍電路、開關(guān)量輸入回路、開關(guān)量輸出回路組成；一過電壓防雷保護(hù)電路與開關(guān)量遙信輸入回路并聯(lián)，當(dāng)高電壓通過開關(guān)量遙信輸入回路時(shí)，過電壓防雷保護(hù)電路啟動(dòng)，斷開開關(guān)量遙信輸入回路的高電壓輸入；開關(guān)量遙控輸出回路與二次控制回路之間安裝有直流繼電器，直流繼電器在遙控或手動(dòng)操作前將二次控制回路連通，在操作完畢后，將二次控制回路隔離。
所述的防過電壓測控系統(tǒng)，其過電壓防雷保護(hù)電路包括避雷器、放電電阻、限流電阻、光電耦合器和繼電器，避雷器一端與機(jī)構(gòu)箱處一次設(shè)備輔助接點(diǎn)連接，另一端經(jīng)放電電阻接地，并通過并聯(lián)限流電阻和二極管與光電耦合器輸入端連接，光電耦合器輸出端與繼電器連接后接測控系統(tǒng)正電源。
—種防過電壓測控方法，其包括以下步驟 (1)、當(dāng)開關(guān)量遙信信號(hào)通過輸入回路進(jìn)行采集處理時(shí)，經(jīng)有源輸入回路的遙信信號(hào)，通過機(jī)構(gòu)箱處一次設(shè)備的輔助接點(diǎn)，若回路電壓小于500V，則避雷器及過電壓防雷保護(hù)電路不工作；若回路電壓大于500V，避雷器工作，電壓較大時(shí)通過放電電阻直接放電，另外使光電耦合器通過一定電流，使繼電器啟動(dòng)，繼電器常閉接點(diǎn)斷開，斷開遙信輸入回路的高電壓輸入，保護(hù)了測控系統(tǒng)； (2)、防過電壓測控系統(tǒng)備用的控制輸出端與直流繼電器相連，當(dāng)測控系統(tǒng)接收到遙控預(yù)制命令時(shí)，首先該控制輸出端接點(diǎn)閉合，啟動(dòng)直流繼電器，直流繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作，將二次控制回路接通；當(dāng)遙控操作完成后，直流繼電器返回，觸點(diǎn)斷開，隔離二次控制回路；
當(dāng)需要手動(dòng)操作時(shí)，測控系統(tǒng)的測控屏需要進(jìn)行五防許可，插上五防鑰匙后，將操作正電回路接通，才能進(jìn)行手動(dòng)操作；當(dāng)插上五防鑰匙后，五防的輔助接點(diǎn)閉合直接啟動(dòng)直流繼電器將二二次控制回路接通，即可進(jìn)行手動(dòng)操作；當(dāng)手動(dòng)操作完畢拔出五防鑰匙后，五防的輔助接點(diǎn)返回，直流繼電器復(fù)歸將二次控制回路隔離。
由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性 該防過電壓測控系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，操作簡便，在一次設(shè)備區(qū)的各個(gè)間隔的端子箱內(nèi)安裝隔離器，通過對(duì)開關(guān)量輸入回路、開關(guān)量輸出回路進(jìn)行隔離，有效防止一次交流電壓反串二次設(shè)備，造成二次設(shè)備故障，防止過電壓損壞設(shè)備事故(含防止接地網(wǎng)事故)，使用效果良好，有效地提高了變電站監(jiān)控系統(tǒng)可靠性，消除了事故隱患；防止電網(wǎng)設(shè)備發(fā)生絕緣損壞事故，加強(qiáng)了過電壓保護(hù)和設(shè)備的管理工作。


圖1是本發(fā)明測控系統(tǒng)防過電壓遙信輸入回路的電路原理 圖2是本發(fā)明測控系統(tǒng)防過電壓控制回路操作的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 本發(fā)明所述的防過電壓測控系統(tǒng)，其主要由模擬輸入電路、DSP處理器及其外圍電路、開關(guān)量輸入回路、開關(guān)量輸出回路組成。 如圖1中所示，本發(fā)明所述的防過電壓測控系統(tǒng)，其開關(guān)量遙信輸入回路與過電壓防雷保護(hù)電路并聯(lián)，過電壓防雷保護(hù)電路包括避雷器BLQ、放電電阻R1、限流電阻R2、光電耦合器0C1和繼電器K1，避雷器BLQ—端與機(jī)構(gòu)箱處一次設(shè)備斷路器(或刀閘)輔助接點(diǎn)XJ連接，另一端經(jīng)放電電阻R1接地，并通過串聯(lián)的二極管D1、D2和限流電阻R2并聯(lián)與光電耦合器0C1輸入端連接，光電耦合器0C1輸出端與繼電器Kl連接后接測控系統(tǒng)正電源；當(dāng)開關(guān)量遙信信號(hào)通過開關(guān)量輸入回路輸入測控系統(tǒng)的DSP處理器中進(jìn)行采集處理時(shí)，首先經(jīng)有源輸入回路的遙信信號(hào)，通過機(jī)構(gòu)箱處斷路器等一次設(shè)備的輔助接點(diǎn)XJ，若電壓小于500V，則避雷器BLQ不工作，過電壓防雷保護(hù)電路不工作；若電壓大于500V，避雷器BLQ工作(開關(guān)量遙信輸入回路存在一定的延時(shí))，電壓較大時(shí)通過放電電阻R1直接放電，并使光電耦合器OCl通過一定的電流，啟動(dòng)繼電器Kl，繼電器常閉接點(diǎn)kl斷開，斷開開關(guān)量遙信輸入回路的高電壓輸入，有效保護(hù)了測控系統(tǒng)。 如圖2中所示，本發(fā)明所述的防過電壓測控系統(tǒng)，其遙控輸出回路與二次控制回路通過直流繼電器K2接點(diǎn)隔離，防過電壓測控系統(tǒng)利用自身多余的控制輸出接點(diǎn)YK6與直流繼電器K2相連。當(dāng)測控系統(tǒng)接收到遙控預(yù)制命令時(shí)，首先該控制輸出YK6閉合，啟動(dòng)直流繼電器K2，直流繼電器觸點(diǎn)k2動(dòng)作，將二次跳合閘控制回路1，3，33接通，啟動(dòng)一次操作機(jī)構(gòu)，執(zhí)行斷路器或隔離開關(guān)等設(shè)備的分、合操作；當(dāng)遙控操作完成后，YK6接點(diǎn)斷開，直流繼電器K2返回，觸點(diǎn)k2斷開，隔離二次控制回路； 當(dāng)手動(dòng)操作時(shí)，測控系統(tǒng)的測控屏需要進(jìn)行五防許可，插上五防鑰匙后，將操作正電回路接通，才能進(jìn)行手動(dòng)操作；當(dāng)插上五防鑰匙后，五防的輔助接點(diǎn)JS閉合直接啟動(dòng)直流繼電器K2將二次控制回路1，3，33接通，即可進(jìn)行手動(dòng)操作；當(dāng)手動(dòng)操作完畢拔出五防鑰匙后，五防的輔助接點(diǎn)JS返回，直流繼電器K2復(fù)歸將二次控制回路隔離。
權(quán)利要求
一種防過電壓測控系統(tǒng)，其主要由模擬輸入電路、DSP處理器及其外圍電路、開關(guān)量輸入回路、開關(guān)量輸出回路組成；其特征在于一過電壓防雷保護(hù)電路與開關(guān)量遙信輸入回路并聯(lián)，當(dāng)高電壓通過開關(guān)量遙信輸入回路時(shí)，過電壓防雷保護(hù)電路啟動(dòng)，斷開開關(guān)量遙信輸入回路的高電壓輸入；開關(guān)量遙控輸出回路與二次控制回路之間安裝有直流繼電器，直流繼電器在遙控或手動(dòng)操作前將二次控制回路連通，在操作完畢后，將二次控制回路隔離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防過電壓測控系統(tǒng)，其特征在于所述的過電壓防雷保護(hù)電路包括避雷器(BLQ)、放電電阻(Rl)、限流電阻(R2)、光電耦合器(0C1)和繼電器(Kl)，避雷器(BLQ) —端與機(jī)構(gòu)箱處一次設(shè)備輔助接點(diǎn)(XJ)連接，另一端經(jīng)放電電阻(Rl)接地，并通過并聯(lián)限流電阻(R2)和二極管與光電耦合器(0C1)輸入端連接，光電耦合器輸出端與繼電器(Kl)連接后接測控系統(tǒng)正電源。
3. —種防過電壓測控方法，其特征在于其包括以下步驟(1) 、當(dāng)開關(guān)量遙信信號(hào)通過輸入回路進(jìn)行采集處理時(shí)，經(jīng)有源輸入回路的遙信信號(hào)，通過機(jī)構(gòu)箱處一次設(shè)備的輔助接點(diǎn)，若回路電壓小于500V，則避雷器及過電壓防雷保護(hù)電路不工作；若回路電壓大于500V，避雷器工作，電壓較大時(shí)通過放電電阻直接放電，另外使光電耦合器通過一定電流，使繼電器啟動(dòng)，繼電器常閉接點(diǎn)斷開，斷開遙信輸入回路的高電壓輸入，保護(hù)了測控系統(tǒng)；(2) 、防過電壓測控系統(tǒng)備用的控制輸出端與直流繼電器相連，當(dāng)測控系統(tǒng)接收到遙控預(yù)制命令時(shí)，首先該控制輸出端接點(diǎn)閉合，啟動(dòng)直流繼電器，直流繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作，將二次控制回路接通；當(dāng)遙控操作完成后，直流繼電器返回，觸點(diǎn)斷開，隔離二次控制回路；當(dāng)需要手動(dòng)操作時(shí)，測控系統(tǒng)的測控屏需要進(jìn)行五防許可，插上五防鑰匙后，將操作正電回路接通，才能進(jìn)行手動(dòng)操作；當(dāng)插上五防鑰匙后，五防的輔助接點(diǎn)閉合直接啟動(dòng)直流繼電器將二次控制回路接通，即可進(jìn)行手動(dòng)操作；當(dāng)手動(dòng)操作完畢拔出五防鑰匙后，五防的輔助接點(diǎn)返回，直流繼電器復(fù)歸將二次控制回路隔離。
全文摘要
本發(fā)明公開一種防過電壓測控系統(tǒng)及方法，其主要由模擬輸入電路、DSP處理器及其外圍電路、開關(guān)量輸入回路、開關(guān)量輸出回路組成；一過電壓防雷保護(hù)電路與開關(guān)量遙信輸入回路并聯(lián)，當(dāng)高電壓通過開關(guān)量遙信輸入回路時(shí)，過電壓防雷保護(hù)電路啟動(dòng)，斷開開關(guān)量遙信輸入回路的高電壓輸入；開關(guān)量遙控輸出回路與二次控制回路之間安裝有直流繼電器，直流繼電器在遙控或手動(dòng)操作前將二次控制回路連通，在操作完畢后，將二次控制回路隔離。本發(fā)明能夠有效防止一次交流電壓反串二次設(shè)備，造成二次設(shè)備故障，使用效果良好，有效地提高了變電站監(jiān)控系統(tǒng)可靠性。
文檔編號(hào)H02H9/04GK101764389SQ20091022748
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者丁亞偉, 單瑞卿, 張富剛, 樊越甫, 王靈貴, 茹予波, 陳延昌 申請(qǐng)人:河南省電力公司洛陽供電公司