一种电力系统双DSP单相接地消弧设备.pdf

本发明公开了一种电力系统双DSP单相接地消弧设备，包括用于采集电力系统电流、电压状态信息的电流、电压互感器信号采集电路；用于接收电力系统电流、电压状态信息并对信号实时进行处理与频域分析的第一DSP处理器；用于对线路单相弧光接地故障进行消弧处理作业的弧光接地处理装置和用于消除谐振以保护电压互感器的电压互感器保护装置；用于采集所述弧光接地处理装置和所述电压互感器保护装置开关状态信息的多路开关状态信息采集电路；用于对系统开关状态信号进行采集并输出控制信号的第二DSP处理器；所述第一DSP处理器和所述第二DSP处理器之间通过数据交换接口实现数据的交换。能克服现有消弧线圈和消弧柜的不足。

权利要求书1.  一种电力系统双DSP单相接地消弧设备，其特征是，包括： 用于采集电力系统电流状态信息的电流互感器信号采集电路，用于采集电力系统电压状态信息的电压互感器信号采集电路； 用于将所述电流互感器信号采集电路和所述电压互感器信号采集电路的模拟信号转换为数字信号的模数转换电路； 用于接收所述模数转换电路输出的信号并对信号实时进行处理与频域分析的第一DSP处理器； 用于对线路单相弧光接地故障进行消弧处理作业的弧光接地处理装置和用于消除谐振以保护电压互感器的电压互感器保护装置； 用于采集所述弧光接地处理装置和所述电压互感器保护装置开关状态信息的多路开关状态信息采集电路； 用于接收所述多路开关状态信息采集电路输出的信号并向所述弧光接地处理装置和所述电压互感器保护装置输出控制信号的第二DSP处理器，所述第二DSP处理器与所述多路开关状态信息采集电路之间设置有第一隔离电路，所述第二DSP处理器与所述弧光接地处理装置、所述电压互感器保护装置之间设置有第二隔离电路； 所述第一DSP处理器和所述第二DSP处理器之间通过数据交换接口实现数据的交换。 2.  如权利要求1所述的一种电力系统双DSP单相接地消弧设备，其特征是，所述数据交换接口为McBSP多通道缓冲串行通信接口。 3.  如权利要求1所述的一种电力系统双DSP单相接地消弧设备，其特征是，所述弧光接地处理装置包括并联在母线上的限流调节电抗器，所述电压互感器保护装置包括过电压抑制器和电压互感器脱离器。

说明书一种电力系统双DSP单相接地消弧设备
技术领域
本发明涉及一种电力系统双DSP单相接地消弧设备，属于电力电网运行安全控制设备生产制造技术领域。
背景技术
国内针对弧光接地故障的保护产品主要有消弧线圈和消弧柜两类产品。消弧线圈存在的缺陷是：消弧线圈补偿的是工频电容电流，而实际经过接地点的电流不仅有工频电容电流，还包括大量的高频电流和阻性电流，严重时仅高频电流和阻性电流便可以维持电弧的持续燃烧，不能做到完全熄弧；消弧线圈的存在，有时会造成中性点位移电压的异常升高，增大三相电压的不对称，对电网的单相负荷和设备绝缘产生不利影响，有时甚至会报母线接地信号，影响电网的安全运行，以致一些消弧线圈长期不能投运，造成极大浪费；使用消弧线圈的谐振系统，在选线技术上难度较大，接地选线准确率偏低。消弧柜存在的缺陷是：由于它的保护性动作的恢复就是金属性接地的恢复，两非故障相的线电容处于放电状态，而故障相处于充电状态，三相系统中出现大的电压扰动，极易使系统中的非线性电感元件受激而引发谐振，烧坏电压互感器或是它的熔丝是它难以克服的缺点；消弧装置控制器通过三相电压和开口电压判断弧光性过电压，判据简单，极易产生错误，如果保护动作投错相，或是保护动作后又有其他相发生接地，将引起相间短路，对电力系统造成更大的危害，不符合电力系统保护装置安全性的要求。因此，有必要进一步开发安全性好、可靠性高的新的弧光接地故障的保护方案。
发明内容
本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种电力系统双DSP单相接地消弧设备，能够克服现有技术中消弧线圈和消弧柜两类产品存在的不足，满足电力系统弧光接地故障保护的需求。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种电力系统双DSP单相接地消弧设备，包括：
用于采集电力系统电流状态信息的电流互感器信号采集电路，用于采集电力系统电压状态信息的电压互感器信号采集电路；
用于将所述电流互感器信号采集电路和所述电压互感器信号采集电路的模拟信号转换为数字信号的模数转换电路；
用于接收所述模数转换电路输出的信号并对信号实时进行处理与频域分析的第一DSP处理器；
用于对线路单相弧光接地故障进行消弧处理作业的弧光接地处理装置和用于消除谐振以保护电压互感器的电压互感器保护装置；
用于采集所述弧光接地处理装置和所述电压互感器保护装置开关状态信息的多路开关状态信息采集电路；
用于接收所述多路开关状态信息采集电路输出的信号并向所述弧光接地处理装置和所述电压互感器保护装置输出控制信号的第二DSP处理器，所述第二DSP处理器与所述多路开关状态信息采集电路之间设置有第一隔离电路，所述第二DSP处理器与所述弧光接地处理装置、所述电压互感器保护装置之间设置有第二隔离电路；
所述第一DSP处理器和所述第二DSP处理器之间通过数据交换接口实现数据的交换。
作为上述技术方案的改进，所述数据交换接口为McBSP多通道缓冲串行通信接口。
作为上述技术方案的改进，所述弧光接地处理装置包括并联在母线上的限流调节电抗器，所述电压互感器保护装置包括过电压抑制器和电压互感器脱离器。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
本发明所述的一种电力系统双DSP单相接地消弧设备，当系统任一相发生单相弧光接地时，直接将限流调节电抗器并接于故障相的母线及地之间，用它两端的电压来钳制故障点两端的电压，破坏电弧重燃机制，消除弧光接地，同时泄放了故障点的电容电流，有效避免保护动作恢复时对电压互感器的伤害；其次，在电压互感器一次侧中性点加装了电压互感器脱离器，使得电压互感器可以在必要的时候脱离谐振区，可以防止电压互感器谐振的发生；再次，在本设备中还设置有过电压抑制器，可以有效地避免传统过电压保护器因通流量过小及反相过电压造成本身爆炸的危险，可靠地抑制了相间过电压及相对地过电压；此外，本发明采用两个高性能的DSP处理器作为计算与控制核心，前端配置高精度的电压和电流信号交流采样电路，一个处理器用于收集交流采样信号并对信号实时进行处理与频域分析；另一个处理器用于对系统开关状态采集、系统输出控制，保证了装置的处理及响应速度。
附图说明
图1为本发明所述的一种电力系统双DSP单相接地消弧设备结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
如图1所示，为本发明所述的一种电力系统双DSP单相接地消弧设备结构示意图。本发明所述一种电力系统双DSP单相接地消弧设备，包括：
用于采集电力系统电流状态信息的电流互感器信号采集电路，用于采集电力系统电压状态信息的电压互感器信号采集电路；用于将所述电流互感器信号采集电路和所述电压互感器信号采集电路的模拟信号转换为数字信号的模数转换电路；用于接收所述模数转换电路输出的信号并对信号实时进行处理与频域分析的第一DSP处理器。
用于对线路单相弧光接地故障进行消弧处理作业的弧光接地处理装置和用于消除谐振以保护电压互感器的电压互感器保护装置；所述弧光接地处理装置包括并联在母线上的限流调节电抗器，所述电压互感器保护装置包括过电压抑制器和电压互感器脱离器；用于采集所述弧光接地处理装置和所述电压互感器保护装置开关状态信息的多路开关状态信息采集电路；用于接收所述多路开关状态信息采集电路输出的信号并向所述弧光接地处理装置和所述电压互感器保护装置输出控制信号的第二DSP处理器，所述第二DSP处理器与所述多路开关状态信息采集电路之间设置有第一隔离电路，所述第二DSP处理器与所述弧光接地处理装置、所述电压互感器保护装置之间设置有第二隔离电路。
所述第一DSP处理器和所述第二DSP处理器之间通过数据交换接口实现数据的交换；具体地，所述数据交换接口为McBSP多通道缓冲串行通信接口。
通过电流互感器信号采集电路和电压互感器信号采集电路实时采集电网的电流、电压数据，经过第一DSP处理器计算处理后得到需要的电力参数。同时装置采集所述电压互感器保护装置和所述弧光接地处理装置的状态信息，通过所述第一DSP处理器和所述第二DSP处理器的协同计算，对高压系统接地故障的定位进行判别并生成处理方案，通过所述第二DSP处理器向所述电压互感器保护装置和所述弧光接地处理装置输出控制信号，实现高压供电系统发生弧光接地时的弧光消除和电压互感器的保护。具体地，当系统任一相发生单相弧光接地时，直接将限流调节电抗器并接于故障相的母线及地之间，用它两端的电压来钳制故障点两端的电压，破坏电弧重燃机制，消除弧光接地，同时泄放了故障点的电容电流，有效避免保护动作恢复时对电压互感器的伤害；同时，为了防止电压互感器谐振的发生，在电压互感器一次侧中性点加装一电压互感器脱离器，使得电压互感器可以在必要的时候脱离谐振区；再次，在本设备中还设置有过电压抑制器，可以有效地避免传统过电压保护器因通流量过小及反相过电压造成本身爆炸的危险，可靠地抑制了相间过电压及相对地过电压。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。