故障自動檢測系統(tǒng)設計方案

1、10KV 母線回路故障檢測控制器軟硬件設計方案徐源南陽理工學院電子與電氣工程系一、 系統(tǒng)功能架構(gòu)設計根據(jù)附件一的要求,設計故障檢測與控制系統(tǒng)架構(gòu)如下: 高壓支線電壓送入電壓互感器后獲得合適的 AC 電壓, 經(jīng)感應電壓調(diào)整器調(diào)整成兩路 電壓,一路作為電壓采集信號,一路為驅(qū)動電路和執(zhí)行電路供電,為保證系統(tǒng)整體的穩(wěn)定 性和可靠性,在電壓調(diào)整器上增加一個抑制峰值電壓和反向電涌的抗干擾模塊,采集到的 電平信號經(jīng) A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換以后,送入 CPU 進行處理,當檢測到電平信號的異常后,觸發(fā) CPU 的中斷系統(tǒng),在小于 0.1us 時間里對事件反應,先由 CPU 軟件進行去抖動處理,濾除 干擾信號, 然后判斷

2、出故障類型, 由 CPU 發(fā)出指令, 由調(diào)節(jié)執(zhí)行電路完成高壓線回路繼電 器的通斷閉合,從而排除或正確判斷故障類型。系統(tǒng)信息適時通過 LED 屏幕或者 LCD 屏幕進行指示,并且延時參數(shù)等信息都可以通 過面板的控制鍵盤進行設置,必要時可以用紅外遙控器進行設置。為保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,防止 CPU 死機,采用“看門狗”來防止軟件意外的發(fā)生;為 獲得系統(tǒng)的適時故障檢測信息, 采用 RTC 時鐘并對系統(tǒng)進行適時監(jiān)控, 并把故障信息存儲 在 8K 的 EERPOM 中去,防止掉電信息丟失,并可以適時對系統(tǒng)歷史信息進行查詢;數(shù)據(jù) 通信采用 485總線和綜自計算機進行通信。此系統(tǒng)的自動化程度相對來說很高,功能

3、更強大,穩(wěn)定性也比較高,可以實現(xiàn)時時故障顯示和判斷,甚至是簡單故障的排除,人員的勞動強度和安全性得到有效保障,因為系 統(tǒng)在很短時間內(nèi)就可以排除故障或顯示故障類型,對電力設備的安全有更大的保障。 二、故障檢測控制器走線圖附件一:控制器設計要點一、 控制器組成:二、 基本功能:1、 如果 VA 降低大于等于 30%,其他兩相 VB 、 VC 升高大于等于 30%,檢測 KA 、 KB 、 KC 均斷開, KA 、 JA 立即閉合,持續(xù) 1秒斷 開,如果條件 1繼續(xù)存在,檢測 KA 、 KB 、 KC 均斷開, KA 、 JA 再立即 閉合,持續(xù) 1秒斷開,如果條件 1繼續(xù)存在,持續(xù) 4秒,檢測 K

4、A 、 KB 、 KC 均斷開, Kb 、 J B閉合,延時 1秒斷開;2、 如果 VB 降低大于等于 30%,其他兩相 VB 、 VC 升高大于等于 30%,檢測 KA 、 KB 、 KC 均斷開, KB 、 JB 立即閉合,持續(xù) 1秒斷 開,如果條件 2繼續(xù)存在,檢測 KA 、 KB 、 KC 均斷開, KB 、 JB 再立即 閉合,持續(xù) 1秒斷開,如果條件 2繼續(xù)存在,持續(xù) 4秒,檢測 KA 、 KB 、 KC 均斷開, KC 、 JC 閉合,延時 1秒斷開;3、 如果 V C降低大于等于 30%,其他兩相 V A、 V B升高大于 等于 30%,檢測 KA 、 KB 、 KC 均斷開,

5、 KC 、 JC 立即閉合,持續(xù) 1秒 斷開,如果條件 3繼續(xù)存在,檢測 KA 、 KB 、 KC 均斷開, KA 、 JC 再立 即閉合,持續(xù) 1秒斷開,如果條件 3繼續(xù)存在,持續(xù) 4秒,檢測 KA 、 KB 、 KC 均斷開, KA 、 JA 閉合,延時 1秒斷開;4、 故障類型判斷:(1 間歇性接地:首次合閘 1秒內(nèi)如果接地條件消失后又出現(xiàn),可視為間歇性接地;(2 穩(wěn)定性接地:首次合閘 1秒內(nèi),接地條件未出現(xiàn)尖端,可視為穩(wěn)定性接地或永久性接地;(3 金屬性接地:故障相電壓降低到零(電壓小于 6V ,可視為金屬性接地;(4 PT 二次回路斷線:故障相電壓降低到另,其他兩相電壓未升高,可視為

6、 PT 二次回路斷線。三、 其他要求:1、 PT為電容分壓PT,內(nèi)阻幾十兆歐,所以測量回路輸入阻抗應當大于幾十兆歐;2、 電容分壓PT接10KV線路,為了安全,二次電壓與電路板之間采用光電隔離;3、 為了避免兩相同時合閘,當某個繼電器閉合時,其他兩個繼電器應當閉鎖。4、 繼電器動作時間可以用撥碼開關(guān)調(diào)整,增減幅度 0.1秒。5、 PT 二次回路斷線時,只作記錄和報警,接觸器不動作。6、 機柜帶電指示:利用 PT 二次電壓和指示燈顯示高壓帶電。7、信號源電壓:如果用常規(guī) PT ,二次電壓 57.7V ,如果用電容分壓 PT ,二次電壓 212V 。四、 記錄存儲與查詢:1、 電壓降低相別、動作繼電器及動作時間(年月日時分秒 信息應當記錄,能記錄100次動作信息;2、 能查詢動作記錄;顯示用液晶顯示屏顯示。五、 通訊:用 RS485與系統(tǒng)計算機連接,將動作信息傳輸給上位計算機。六、 電路板尺寸:機柜可用