TLX99微机消谐小电流接地选线综合装置说明书

目录

1．概述 (2)

2．装置用途及特点 (3)

3．装置功能 (4)

4．装置组成及原理 (5)

5．技术指标 (7)

6．装置结构及安装接线 (10)

7．使用与维护 (13)

8．订货须知 (27)

9．零序电流的接入方法 (27)

10．装置现场调试方法 (29)

11．附录 (31)

附录1（装置通信协议） (31)

附录2（装置组屏接线端子排图） (39)

1．概述

我国3KV-66KV配电网大多采用小电流接地方式即中性点非有效接地方式，包括中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统。中性点非有效接地系统的优点在于，发生单相接地时多数情况下能够自动熄弧并恢复绝缘。但是发生永久性接地故障时，为了防止因非故障相电压升高而导致故障扩大，必须尽快确定故障线路并予以切除，这就提出了单相接地故障选线问题。这个问题很长时间以来没有得到很好的解决，制约着配电网自动化的发展。

自20世纪80年代中期微机型选线装置投入运行以来，各厂家先后提出了多种选线原理，并研制基于这些选线原理的多种产品，但这些产品的选线准确性很低，远未达到实用化的程度，用户不用麻烦用了也麻烦，因此，自动选线技术在90年代末期陷入低谷，很多地区选线装置退出率达到90%以上，又退回到原始的手动逐条线路拉线的选线方式。为了揭开以往选线失败之谜，本所研制人员与国内着名高校合作对小电流接地选线技术进行了系统研究，并对国内厂家的产品存在的问题进行了认真的分析，发现微机型小电流接地选线装置误判率高一般发生在接地电流很小即高阻接地的场合,主要原因是：1）硬件性能低或存在缺陷

当时的微机选线装置均采用8位单片机或16位单片机，数据处理速度低、程序存贮器、数据存贮器容量小，因此只能采用一些简单算法。采用8位或12位A/D，转换精度低，当接地电流很小时，A/D转换的数据已不能满足选线精度的要求。对噪声的处理电路简单，因此当接地电流很小时，信号被噪声淹灭，导致选线错误。接地电流变化范围大，从几十毫安到几十安，变化范围上千倍，虽然许多厂家都宣称能自动跟踪零序电流变化，但并没有相应的硬件和软件来保证，为了保证接地电流较大时不饱和，只能牺牲接地电流小时的选线精度。

2）软件算法简单

由于硬件性能低，一些先进的算法和判据不能应用，只能采用一些简单的算法，有些厂家宣称采用了多种判据，但只是对判据机械罗列，并未综合运用，

而每种判据都有局限性。

3）变电站运行方式发生变化时，装置不能适应运行方式的改变。

4）零序电流失真严重

许多零序电流互感器死区太大，零序电流很小时，副边无输出，因此接地电流小时容易误判。

经过多年研究，本所攻克了上述四个难题，研制出TLX99微机消谐小电流接地选线综合装置。该装置当输入零序电流大于2mA时即可准确选线，并且适用于变电站各种运行工况，解决了多年来困扰用户和厂家的难题。

2．装置用途及特点

用途

本装置适用于3KV－66KV中性点不接地或中性点经电阻、消弧线圈接地系统的单相接地选线，可广泛用于发电厂、变电所及大型厂矿企业的供电系统作为线路和母线单相接地故障报警或用于单相接地保护跳闸。

特点

本装置与国内其它厂家产品相比，具有如下特点：

1）国内首家采用综合判据选线理论与方法，应用模糊决策理论确定选线结果，使每种选线原理最大限度发挥作用，选线精度大大提高。

2）国内首家采用双CPU结构，一个CPU负责管理键盘，液晶显示，通信等人机接口；一个专门负责数据采集，运算，接地选线处理，大大提高了系统的可靠性和快速性。

3）国内首家采用DSP（数字信号处理器）芯片作为核心运算控制单元。与单片机相比，集成度高，抗干扰能力强，可靠性高，运算速度快(为80196运算速度的10倍)。

4）采用14位高速A/D转换芯片，数据采集速度快、精度高，为接地电流很小时的选线准确率提供了硬件保证。

5）采用高性能硬件滤波电路和高性能数字滤波器相结合，提取有用信号的能力及抗干扰能力大大加强。

6）该装置采用了瞬态抑制电路，抗雷击等强干扰能力强。

7）国内首家采用小波变换技术。

8）本装置具有在线自检功能，正常工作的同时，可对装置自检。

9）装置零序电流输入最小可达2mA，保证在接地电流很小时（高阻接地）能准确选线。

10）本装置同时具有接地选线及消谐两种功能。

3．装置功能

接地选线

可完成3KV－66KV中性点不接地或中性点经电阻、消弧线圈接地系统的单相接地选线。

故障报警

当发生线路或母线单相接地故障、系统谐振故障、装置失电时产生报警信号。

保护跳闸

当发生线路单相接地故障后，经延时产生跳闸信号，切除故障线路。此项功能可由用户通过键盘设置，延时时间可由用户通过键盘整定。

消谐功能

当检测到系统出现谐振时，通过输出消谐驱动信号对系统谐振进行消除。

显示功能

以中文方式显示实时时钟、装置运行状态、系统配置参数、接地或谐振故障的母线或线路序号，故障起止时间等。

设置功能

通过汉字菜单提示用户设置或修改母线参数、线路参数、实时时钟、通信方式、整定时间、系统有无消弧线圈、系统有无保护跳闸等。

通信功能

装置具有完善的通信功能，RS–232、RS–485通讯接口和通信速率可通过菜单选择。

故障追忆功能

可追忆查询最近16次接地故障和16次谐振故障。

装置在线自检功能

本装置在正常工作下可在线自检，发现装置故障后及时报警并显示故障类型。

4．装置组成及原理

装置组成

装置的硬件框图如图1所示：

图1装置组成原理框图

该装置硬件采用双CPU结构，一个CPU为数字信号处理器（DSP），主要负责数据采集、数据处理，DSP芯片因其可靠性高，数据处理速度快，价格昂贵，最早主要用于军工及航天产品，随着产量的增加，价格不断下降，现在已广泛用于