专利名称：一种数字化消弧线圈装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及配电网中性点接地系统中的消弧线圈，具体涉及一种符合 IEC 61850标准的实现数字化功能的消弧线圈装置。
技术背景
数字化变电站技术对于传统的变电站是一次革命性的创新，随着各项技术 的成熟和发展，数字化变电站技术将成为未来变电站自动化技术发展的方向。 IEC 61850《变电站网络与通信协议》标准(以下简称IEC 61850)是数字化变电 站技术的核心支撑。数字化变电站由智能化一次设备和网络化二次设备构成， 其中，符合正C 61850标准的智能化一次设备是实现数字化变电站的重要基础。
消弧线圈用于配电网中性点接地系统，当配电网发生单相接地故障时可迅 速熄灭接地电弧，抑制接地弧光过电压和铁磁谐振过电压，使电网可带故障运 行2小时，大大减少了停电次数，提高了供电可靠性。消弧线圈是变电站中的 重要设备，因此在数字化变电站中，数字化消弧线圈属于智能化一次设备的范 畴。
目前传统的消弧线圈系统一般由一次设备、二次设备两部分构成， 一次部 分包括消弧线圈及其电感调谐装置、电压互感器(PT)、电流互感器(CT)等， 二次部分主要是微机自动调谐控制器。 一次设备和二次设备之间通过大量的电 缆连接，传输电压、电流、控制信号等。
按照数字化变电站的设计要求，消弧线圈一次设备必须实现智能化，采用 光纤化传输， 一次设备和二次设备之间基于以太网络通信，遵守IEC61850通 信规范。智能化一次设备可以在工厂完全调试完毕，到现场后的工作仅仅是连 接光缆，实现"最大化工厂工作，最小化现场工作"，现场工作简单且质量更高， 运行维护也更简单。数字化变电站已进入到工程建设阶段，而目前尚未有符合 IEC 61850标准的数字化消弧线圈的相关技术和产品。实用新型内容
本实用新型针对现有消弧线圈的智能通信不符合IEC61850通信规范的问 题，而提供一种数字化的消弧线圈装置，其信息传输实现数字化，采用光纤代 替所有的信号与控制电缆，所有的电气量经过内部采集和处理后，转为IEC 61850标准的网络格式输出，满足当前数字化变电站建设的需要。 为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案 一种数字化消弧线圈装置，该装置包括消弧线圈、调谐装置、电压互感器、 电流互感器，所述装置还包括智能转换模块、光接口模块，所述智能转换模块 包括接收信息并将接收信息转换成数字信号的信号输入模块，对输入信号进行 处理以实现装置保护、测控以及事件通知功能的信号处理模块，以及将输出信 息格式封装成符合标准通信格式的信息输出模块，所述信号输入模块和信息输 出模块分别与信号处理模块通信连接；所述电压互感器的第一输入端连接消弧 线圈的上端，第二输入端接地；所述电流互感器与消弧线圈的下端串接并接地; 所述电压互感器的二次侧输出端、电流互感器的二次侧输出端、调谐装置的输 出端均与智能转换模块中的信号输入模块相接；所述智能转换模块的信息输出 模块连接光接口模块的输入端。
所述光接口模块的输出端为光纤接口。
所述调谐装置和智能转换模块安装于消弧线圈本体上。
根据上述技术方案得到本实用新型具有以下特点
(1) 采用靠近一次设备本体上实现数字化的方案，具备了数字信号输出 的能力，且满足IEC61850标准的要求；
(2) 采用光纤作为信号传输的介质，支持以太网信息格式，支持IEC 61850 标准规定的各项数据服务，满足数字化变电站的建设要求；
(3) 采用一体化设计，将一次设备与二次电路紧密结合，可同时做型式 试验，保证了性能指标及可靠性，实现了真正意义上的智能化一次设备。
(4) 采用光纤传输数字信息，取代了传统的电缆连接和模拟信号传输； 本实用新型采用相应模块控制的虚拟触点的方式，取代传统的硬接点遥信方 式。
(5) 采用的是全球统一的IEC 61850标准规约定义，在数字化变电站中，即插即用，不存在规约不一致的情况。
同时本实用新型支持网络功能，支持输出多种标准信息格式
a、 符合IEC 61850-9-1《特定通信服务映射(SCSM)通过单向多路点对点串 行通信链路的采样值》标准定义的信息格式。
b、 符合IEC61850-9-2《特定通信服务映射(SCSM)通过ISO/IEC 8802-3的 采样值》标准定义的信息格式。
c、 符合IEC 60044-7《电子式电压互感器》及IEC 60044-8《电子式电流 互感器》标准定义的信息格式。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。 图1为本实用新型的结构示意图。 图2为智能转换模块的逻辑示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白 了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参见如图1，本实用新型所提供的数字化消弧线圈装置为了能够符合
IEC61850标准通信格式，其主要由消弧线圈l、调谐装置2、电压互感器3、 电流互感器4、智能转换模块5、光接口模块6组成。
本实用新型中的消弧线圈l，其作用与一般的消弧线圈相同。当电力系统 发生单相接地故障时，消弧线圈可迅速熄灭接地电弧，抑制接地弧光过电压和 铁磁谐振过电压，减少停电次数，提高供电可靠性。
调谐装置2用于调节消弧线圈1的电感值。
电压互感器3用于测量消弧线圈1两端的电压值。
电流互感器4用于测量通过消弧线圈1的电流值。
智能转换模块5其可将输入的信号进行数字化处理，封装为符合IEC 61850 标准的信息格式再输出。
光接口模块6主要是将标准信号转换为光信号输出，通过光纤介质传输。
5整个装置连接结构如图1所示，电压互感器3的一个输入端连接消弧线圈
l的上端，电压互感器3的另一个输入端接地；电流互感器4串联安装于消弧 线圈1的下端与接地点之间；调谐装置2安装于消弧线圈l本体；电压互感器 3的二次侧输出端、电流互感器4的二次侧输出端、调谐装置2的输出端均连 接入智能转换模块5的测控输入端，智能转换模块5安装于消弧线圈1本体； 光接口模块6的输入端连接于智能转换模块5的输出端。
为了实现利用光纤进行通信，光接口模块6的输出端为光纤接口。
本实用新型将智能转换模块5和调谐装置2安置在消弧线圈1本体上，能 够实现装置的一体化设计，将一次设备与二次电路紧密结合，可同时做型式试 验，保证了性能指标及可靠性，实现了真正意义上的智能化一次设备。
同时智能转换模块5为整个装置的核心，用于对整个装置中的信号处理， 以实现装置的保护、测控、以及事件通知等功能。其结构如图2所示，主要由 信号输入模块501、信息输出模块502、信号处理模块503组成。信号输入模 块501和信息输出模块502分别与信号处理模块503通信连接，实现对信号的 接收、处理、发送的一个处理过程。
其中信号输入模块501为智能转换模块5的测控输入端，主要是将处理电 压互感器3、电流互感器4、调谐装置2的输入信号，将其转化为中央处理单 元可以识别并处理的数字信号。
信号处理模块503接收信号输入模块501处理好的数字信号，根据具体信 号进行处理，并对相应的部件发送控制信息，实现装置的保护、测控以及事件 通知功能，这些控制信息送至信息输出模块502，由其进行处理后再发送出去。
信息输出模块502为智能转换模块5的输出端，其主要是将处理好的数据 封装为符合IEC 61850标准格式，然后通过光接口模块6将数据发出。
根据上述技术方案得到的本实用新型具体运行时，消弧线圈1安装并运行 于电力系统中性点，消弧线圈1的两端存在一定的电压U，流过消弧线圈1有 一定的电流I，调谐装置2控制消弧线圈1的电抗值在某一位置L1;
智能转换模块5通过电压互感器3获得电压U的测量信号，智能转换模块 5通过电流互感器4获得电流I的测量信号，智能转换模块5通过调谐装置2 获得消弧线圈1的电抗值L1。智能转换模块5将上述信号经过处理后，封装为符合IEC 61850标准的信 息，通过光接口模块由光纤输出到数字化变电站的过程层网络，由间隔层设备 接收。根据智能转换模块5上传的信息，变电站间隔层设备会通过过程层网络 对数字化消弧线圈系统下达控制指令，智能转换模块5接收到指令后，经过相 应的处理后，发送至调谐装置2，调谐装置2根据相应的指令进行执行。
本实用新型实现消弧线圈的网络化及智能化，且符合IEC 61850标准，满 足数字化变电站的要求。本实用新型可满足日益开展的数字化变电站工程建设 中，对消弧线圈设备的智能化需要，具有良好的实用和推广价值。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优
点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实
施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神
和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入
要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书 及其等效物界定。
权利要求1、一种数字化消弧线圈装置，该装置包括消弧线圈、调谐装置、电压互感器、电流互感器，其特征在于，所述装置还包括智能转换模块、光接口模块，所述智能转换模块包括接收信息并将接收信息转换成数字信号的信号输入模块，对输入信号进行处理以实现装置保护、测控以及事件通知功能的信号处理模块，以及将输出信息格式封装成符合标准通信格式的信息输出模块，所述信号输入模块和信息输出模块分别与信号处理模块通信连接；所述电压互感器的第一输入端连接消弧线圈的上端，第二输入端接地；所述电流互感器与消弧线圈的下端串接并接地；所述电压互感器的二次侧输出端、电流互感器的二次侧输出端、调谐装置的输出端均与智能转换模块中的信号输入模块相接；所述智能转换模块的信息输出模块连接光接口模块的输入端。
2、 根据权利要去1所述的一种数字化消弧线圈装置，其特征在于，所述 光接口模块的输出端为光纤接口。
3、 根据权利要去1所述的一种数字化消弧线圈装置，其特征在于，所述 调谐装置和智能转换模块安装于消弧线圈本体上。
专利摘要本实用新型公开了一种数字化消弧线圈装置，该装置中的电压互感器的第一输入端连接消弧线圈的上端，第二输入端接地；而电流互感器与消弧线圈的下端串接并接地；电压互感器的二次侧输出端、电流互感器的二次侧输出端、调谐装置的输出端均与智能转换模块中的信号输入模块相接；智能转换模块的信息输出模块连接光接口模块的输入端。本实用新型实现消弧线圈的网络化及智能化，且符合IEC 61850标准，满足数字化变电站的要求。本实用新型可满足日益开展的数字化变电站工程建设中，对消弧线圈设备的智能化需要，具有良好的实用和推广价值。
文档编号H02H9/08GK201435602SQ200920077949
公开日2010年3月31日 申请日期2009年7月7日 优先权日2009年7月7日
发明者吴宝明, 朱长明, 刚 李, 魏立新 申请人:思源电气股份有限公司