[实用新型]基于FT3传输协议的小电流接地选线装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种电力技术和设备，适用于3～60kV数字化变电站，能够对单相接地故障进行准确选线。 

背景技术

我国3～60kV配电网广泛采用中性点非有效接地方式，又称为小电流接地系统，小电流接地系统的故障绝大多数是单相接地故障。发生单相接地故障时，接地电流很小，可以在故障情况下继续运行1～2个小时，但是必须尽快找到故障线路，这就提出了故障选线问题。 

目前传统的微机型选线装置已比较成熟，其基本原理是对外部接入的零序电压和零序电流信号进行AD采样，然后进行计算处理。随着新型电子式互感器技术、智能开关技术和网络通信技术的发展，以一次设备智能化、二次设备网络化为主要特征的数字化变电站技术成为技术主流，而传统型的微机型选线装置已不适用与数字化变电站。在数字化变电站中，小电流接地故障选线装置需要利用所有线路的零序电流和母线的零序电压，具有间隔多、数据实时性要求高、数据通信量大等特点，因此其研制难度相对于其他数字保护要大得多。 

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术上的不足，提出适用于数字化变电站的选线装置实现方案，填补了国内外相关技术领域的空白。 

本实用新型的技术方案如下： 

一种小电流接地系统单相接地故障选线装置，该单相接地故障选线装置由高速串口读取模块和主机两个部分组成，所述高速串口读取模块插接在主机底板的PCI插槽上，所述主机安装于主机机箱内；其特征为： 

所述高速串口读取模块包括光-电转换接口，嵌入式CPU处理模块，以及PCI总线驱动模块；其中光-电转换接口的输入端连接光纤，将光纤输入信号转换为电信号，所述光-电转换接口的输出端与所述嵌入式CPU处理模块的输入端相连； 

所述嵌入式CPU处理模块的输出端通过所述PCI总线驱动模块连接到PCI总线上，所述PCI总线与主机CPU相连。 

其中光-电转换接口能够将光纤输入信号转换为电信号，供CPU处理；嵌入式CPU处理模块能够按照IEC 60044-8传输协议中规定的高速串行FT3传输协议标准，读取所接收到的串口数据并解析出选线需要的零序电流和零序电压数据；PCI总线驱动模块能够将解析后的零序电流和零序电压数据发送到PCI总线上，按照总线标准传送给主机CPU进行处理。所述主机为工业控制计算机，包括PCI底板、主板、液晶、电子硬盘、内存。其中主板和高速串口读取模块通过底板的标准PCI总线进行数据交互，同时主板具备以太网口，主机通过网线与变电站自动化后台连接，上报选线结果。 

本实用新型的单相接地故障选线装置专门针对数字化变电站使用，属于间隔层的一个设备，与过程层和变电站层进行数据交互。选线装置无需AD采样环节，直接接入电子式电压互感器和电子式电流互感器的数字信号，利用PCI总线将数字信号传送到CPU进行计算。算法程序采用本公司的专利技术(专利名称：小电流接地电网单相接地故障选线装置；专利号：ZL200320126180.5)，应用多种选线方法相融合进行综合选线，能够针对金属性接地、经电弧接地、经过渡电阻接地等各种情况准确选出故障线路。 

本实用新型的优点如下： 

1、适用于数字化变电站。 

2、扩展性好，具有多路光纤输入接口，满足变电站的需求。 

3、集成度高，选线装置所有板卡集成在一个机箱内。 

4、采用PCI总线，具有高速的数据处理能力。 

5、主机具备网口，能够通过以太网上传选线信息。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图； 

图2是高速串口读取模块的原理图； 

图3是光-电转换接口的原理图； 

图4是嵌入式CPU处理模块的原理图； 

图5是PCI总线驱动模块的原理图。 

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。 

本实用新型的单相接地故障选线装置专门针对数字化变电站使用，属于间隔层的一个设备，与过程层和变电站层进行数据交互。选线装置无需AD采样环节，直接接入电子式电压互感器和电子式电流互感器的数字信号，利用PCI总线将数字信号传送到CPU进行计 算。算法程序采用本公司的专利技术(专利名称：小电流接地电网单相接地故障选线装置；专利号：ZL200320126180.5)，应用多种选线方法相融合进行综合选线，能够针对金属性接地、经电弧接地、经过渡电阻接地等各种情况准确选出故障线路。