本實(shí)用新型涉及一種電壓互感器二次電壓監(jiān)測裝置的改進(jìn)，具體地說是一種電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：

電壓互感器的輔助二次繞組按三角形接線依次首尾相接但不閉合，即為開口三角回路；電壓互感器開口三角電壓3U₀是由三相互感器的副邊繞組依次首尾相連形成的電壓，如圖6所示，Ua矢量、Ub矢量、Uc矢量首尾成三角形相接，但不閉合。電壓互感器開口三角繞組在設(shè)備帶負(fù)荷正常運(yùn)行時(shí)，端口電壓基本為1-2V，部分開口三角繞組二次端電壓為零，當(dāng)開口三角繞組二次回路存在熔斷器擊穿損壞或者出現(xiàn)回路斷線情況時(shí)，因?yàn)锳、B、C三相電壓均正常，加之開口三角電壓存在感應(yīng)電壓，其回路斷線不易被察覺，無論是現(xiàn)有的10kV線路保護(hù)裝置還是小電流接地選線裝置均無法準(zhǔn)確判斷開口三角繞組二次回路是否出現(xiàn)斷線。此時(shí)若發(fā)生中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障，故障相對(duì)地電壓降為零，非故障相對(duì)地電壓升高為原來的倍，開口三角電壓3U₀在斷線后電壓為零，現(xiàn)有小電流接地選線裝置則因開口三角電壓為零無法判斷故障母線，給設(shè)備的接地選線功能帶來了安全隱患。

通過檢索可知，中國專利CN104535956A公開了一種“檢測電壓互感器二次開口三角回路接線/極性正確性的方法”，能夠解決開口三角極性錯(cuò)誤導(dǎo)致零序保護(hù)誤動(dòng)作或拒動(dòng)作的問題，不能在開口三角二次回路出現(xiàn)斷線時(shí)能及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)出告警信息。目前尚未見在開口三角二次回路出現(xiàn)斷線時(shí)能及時(shí)準(zhǔn)確判斷斷線位置并發(fā)出告警信息及時(shí)報(bào)送調(diào)度主站以便檢修人員做出處理的裝置的報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種交互界面友好，判斷準(zhǔn)確，后期改造加裝方便的電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測裝置。該電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測裝置，能實(shí)時(shí)監(jiān)測并記錄三相電壓及零序電壓，在開口三角二次回路出現(xiàn)斷線時(shí)能及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)出告警信息并報(bào)送調(diào)度主站以便檢修人員做出處理，消除設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的隱患。

為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：該電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測裝置，包括全封閉機(jī)箱和兩端的安裝固定耳，其特征在于：所述的全封閉機(jī)箱的前板面上設(shè)有初始化信息液晶顯示屏；在初始化信息液晶顯示屏的下側(cè)設(shè)有操作鍵盤；在初始化信息液晶顯示屏的右側(cè)設(shè)有信號(hào)指示燈；所述的全封閉機(jī)箱內(nèi)設(shè)裝有通訊單元、主控單元、電壓感應(yīng)器數(shù)據(jù)采集單元和電源模塊的PCB主板；所述的全封閉機(jī)箱的后壁上側(cè)設(shè)有10KV母線的二次回路電壓接線端子排；所述的全封閉機(jī)箱的后壁下側(cè)設(shè)有485通訊端子排；所述的全封閉機(jī)箱的后壁右側(cè)設(shè)有以太網(wǎng)接口；電壓感應(yīng)器數(shù)據(jù)采集單元、電源模塊和操作鍵盤接入主控單元，主控單元接入初始化信息液晶顯示屏和通訊單元；通訊單元通過串口或以太網(wǎng)接口發(fā)送給通訊設(shè)備；電壓感應(yīng)器數(shù)據(jù)采集單元采集10KV母線的二次回路電壓接線端子排的U_L 相、U_LN相、Ua相、Ub相、Uc相和Un相的電壓數(shù)據(jù)，電壓互感器交流A、B、C三相電壓及開口三角電壓經(jīng)二階低通濾波之后進(jìn)入電壓互感器數(shù)據(jù)采集單元轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入主控單元，由高性能Blackfin系列處理器和存儲(chǔ)器構(gòu)成的主控單元將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理邏輯判定,主控單元再將判定的當(dāng)前母線電壓及各項(xiàng)參數(shù)信息結(jié)果通過初始化信息液晶顯示屏顯示，并通過通信單元將信號(hào)上送至調(diào)度主站的通訊設(shè)備。

本實(shí)用新型還通過如下措施實(shí)施：所述的操作鍵盤包括返回鍵、下翻鍵、上翻鍵、確定鍵，在不同菜單環(huán)境下功能不同，主要用于參數(shù)設(shè)置、切換菜單、用戶交互操作的信息。

所述的電源模塊與220V交流/直流電源連接。

所述的信號(hào)指示燈共有四個(gè)，分別為運(yùn)行指示燈、斷線指示燈、告警指示燈和通訊指示燈，均與主控單元的電路連接。

電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測裝置的應(yīng)用由以下步驟完成：

（1）、首先將10KV母線的二次回路接入電壓接線端子排、電源及485通訊端子或者網(wǎng)絡(luò)接口相關(guān)配線完善，將電源開關(guān)置于ON狀態(tài)，電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測裝置上電正常運(yùn)行，硬件初始化完畢之后運(yùn)行指示燈常亮；

（2）、系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，向量Ua矢量、Ub矢量和Uc矢量之和3U₀為零，即U_L矢量和U_LN矢量等電位，然后分別量取Ua矢量與U_L矢量之間的電壓，則為電壓A相二次繞組電壓；量取Ub矢量與Uc矢量之間電壓、Ub矢量與U_L矢量之間電壓，皆為相應(yīng)互感器二次單相繞組電壓；

（3）、判斷斷線位置：當(dāng)任意一相電壓與U_L相之間因失去參考值電壓Ux≤40V時(shí)，則判斷在開口三角回路U_L相一側(cè)出現(xiàn)斷線，斷線指示燈亮，告警指示燈也亮；當(dāng)任意一相電壓與U_L相之間壓差Ux≤40V時(shí)，則判斷在開口三角二次回路U_L相至U_LN相接地點(diǎn)之間發(fā)生斷線，斷線指示燈亮，告警指示燈也亮；當(dāng)任意一相電壓與U_LN相之間電壓Ux≤40V時(shí)，則判斷在開口三角回路U_LN相側(cè)接地點(diǎn)之后的回路中發(fā)生斷線，斷線指示燈亮，告警指示燈也亮；

（4）、在串口通訊方式下，作業(yè)人員通過操作按鍵設(shè)定功能菜單下串口號(hào)及波特率，通信連接成功之后，通訊指示燈亮，判斷開口三角回路是否斷線的結(jié)果并通過通訊單元將信號(hào)上送至調(diào)度主站的通訊設(shè)備；

（5）、檢修人員接到開口三角二次回路出現(xiàn)斷線時(shí)的準(zhǔn)確告警信息后，立即做出處理，即可消除設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的隱患。

本實(shí)用新型的有益效果在于：該電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測裝置，能實(shí)時(shí)監(jiān)測并記錄三相電壓及零序電壓，在開口三角二次回路出現(xiàn)斷線時(shí)能及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)出告警信息并報(bào)送調(diào)度主站以便檢修人員做出處理，消除設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的隱患；該裝置，安裝及維護(hù)方便,有友好的人機(jī)界面，通訊方式靈活,通過實(shí)時(shí)監(jiān)測相電壓與開口三角回路電壓差及可靠的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì),保證了裝置監(jiān)測結(jié)果可靠性和靈敏度, 確保了開口三角回路無缺陷運(yùn)行。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視局剖示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)PCB主板俯視示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)后視示意圖。

圖4為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)電路原理框圖。

圖5為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主控單元邏輯判定示意圖。

圖6為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)電壓互感器的輔助二次繞組回路原理示意圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6制作本實(shí)用新型。該電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測裝置，包括全封閉機(jī)箱1和兩端的安裝固定耳2，通過安裝固定耳2固定于開關(guān)柜或者保護(hù)屏上，其特征在于：所述的全封閉機(jī)箱1的前板面上設(shè)有初始化信息液晶顯示屏3；在初始化信息液晶顯示屏3的下側(cè)設(shè)有操作鍵盤4；在初始化信息液晶顯示屏3的右側(cè)設(shè)有信號(hào)指示燈5；所述的全封閉機(jī)箱1內(nèi)設(shè)裝有通訊單元61、主控單元62、電壓感應(yīng)器數(shù)據(jù)采集單元63和電源模塊64的PCB主板6；所述的全封閉機(jī)箱1的后壁上側(cè)設(shè)有10KV母線的二次回路電壓接線端子排7；所述的全封閉機(jī)箱1的后壁下側(cè)設(shè)有485通訊端子排8；所述的全封閉機(jī)箱1的后壁右側(cè)設(shè)有以太網(wǎng)接口9；電壓感應(yīng)器數(shù)據(jù)采集單元63、電源模塊64和操作鍵盤4接入主控單元62，主控單元62接入初始化信息液晶顯示屏3和通訊單元61；通訊單元61通過串口或以太網(wǎng)接口9發(fā)送給通訊設(shè)備65；電壓感應(yīng)器數(shù)據(jù)采集單元63采集10KV母線的二次回路電壓接線端子排7的U_L 相、U_LN相、Ua相、Ub相、Uc相和Un相的電壓數(shù)據(jù)，電壓互感器交流A、B、C三相電壓及開口三角電壓經(jīng)二階低通濾波之后進(jìn)入電壓互感器數(shù)據(jù)采集單元63轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入主控單元62，由高性能Blackfin系列處理器和存儲(chǔ)器構(gòu)成的主控單元62將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理邏輯判定,主控單元62再將判定的當(dāng)前母線電壓及各項(xiàng)參數(shù)信息結(jié)果通過初始化信息液晶顯示屏3顯示，并通過通訊單元61將信號(hào)上送至調(diào)度主站的通訊設(shè)備65。

本實(shí)用新型還通過如下措施實(shí)施：所述的操作鍵盤4包括返回鍵、下翻鍵、上翻鍵、確定鍵，在不同菜單環(huán)境下功能不同，主要用于參數(shù)設(shè)置、切換菜單、用戶交互操作的信息。

所述的電源模塊64與220V交流/直流電源連接。

所述的信號(hào)指示燈5共有四個(gè)，分別為運(yùn)行指示燈51、斷線指示燈52、告警指示燈53和通訊指示燈54，均與主控單元62的電路連接。

電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測裝置的應(yīng)用方法，其特征在于：由以下步驟完成：（1）、首先將10KV母線的二次回路接入電壓接線端子排7、電源及485通訊端子8或者網(wǎng)絡(luò)接口9相關(guān)配線完善，將電源開關(guān)置于ON狀態(tài)，電壓互感器開口三角回路斷線監(jiān)測裝置上電正常運(yùn)行，硬件初始化完畢之后運(yùn)行指示燈51常亮；

（2）、系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，向量Ua矢量、Ub矢量和Uc矢量之和3U₀為零，即U_L矢量和U_LN矢量等電位，然后分別量取Ua矢量與U_L矢量之間電壓，則為電壓A相二次繞組電壓；量取Ub矢量與Uc矢量之間的電壓、Ub矢量與U_L矢量之間的電壓，皆為相應(yīng)互感器二次單相繞組電壓；

（3）、判斷斷線位置：當(dāng)任意一相電壓與U_L矢量之間因失去參考值電壓Ux≤40V時(shí)，則判斷在開口三角回路U_L矢量一側(cè)出現(xiàn)斷線，斷線指示燈52亮，告警指示燈53也亮；當(dāng)任意一相電壓與U_L相之間壓差Ux≤40V時(shí)，則判斷在開口三角二次回路U_L相至U_LN相接地點(diǎn)之間發(fā)生斷線，斷線指示燈52亮，告警指示燈53也亮；當(dāng)任意一相電壓與U_LN相之間電壓Ux≤40V時(shí)，則判斷在開口三角回路U_LN相側(cè)接地點(diǎn)之后的回路中發(fā)生斷線，斷線指示燈52亮，告警指示燈53也亮；

（4）、在串口通訊方式下，作業(yè)人員通過操作按鍵4設(shè)定功能菜單下串口號(hào)及波特率，通訊連接成功之后，通訊指示燈54亮，判斷開口三角回路是否斷線的結(jié)果并通過通信單元61將信號(hào)上送至調(diào)度主站的通訊設(shè)備65；

（5）、檢修人員接到開口三角二次回路出現(xiàn)斷線時(shí)的準(zhǔn)確告警信息后，立即做出處理，即可消除設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的隱患。