PT二次辅助装置的制作方法

本实新型涉及变电站二次回路领域。尤其涉及变电站电压互感器二次接线，具体为一种PT二次辅助装置。

背景技术：

电压互感器二次接线的好坏对继电保护至关重要，电压互感器二次回路发生故障时不能真实反映一次系统的工作状况，从而影响电网的安全稳定运行，以及人员和设备的安全。目前，变电站没有对电压互感器的二次回路进行自动监测的装置，二次回路发生故障时不能及时发现并排除故障，从而造成继电保护装置不正确动作，影响电力系统的正常运行。

技术实现要素：

本实用新型的目的是设计一种PT二次辅助装置，能够对电压互感器回路进行自动监测，发现回路存在的故障，并帮助工作人员对故障原因进行判断，及时排除故障。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为： PT二次辅助装置，包括电压互感器二次接线端口、电压采样电路和CPU处理器、显示屏和按键；所述电压互感器二次接线端口包括Ⅰ段和Ⅱ段两部分；Ⅰ段和Ⅱ段均设有Ua、Ub、Uc、Un、UL、UBda、UCda七个接线端子；上述各接线端子的输出端均与模拟采样电路相连接；模拟采样电路的输出端与CPU处理器的信号输入端相连接；CPU处理器的信号输出端与显示屏相连接；按键与CPU处理器的信号输入端相连接。

所述PT二次辅助装置接入电压互感器二次回路中，PT二次辅助装置实时采集电压互感器的二次电压，并通过模拟采样电路以及CPU处理器处理后分别显示到显示屏上，工作人员就可以通过显示值计算分析电压互感器回路是否发生故障以及发生了哪种故障。

所述PT二次辅助装置通过显示屏幕显示实时的采样值与计算值，并显示可能发生的故障类型，通过按钮切换显示的内容。

本实用新型的有益效果是：通过合理设计两组接线端子，能够及时发现电压回路发生的故障，并帮助继电保护人员对故障进行分析，保证故障的及时排除，降低继电保护人员的工作量，提高了电网的安全稳定运行。

附图说明

图1是电压互感器二次辅助装置的原理图；图2是大接地系统正确接线下的电压互感器回路图和向量图；图3是大接地系统外接零序电压回路接线错误时的电压互感器回路图和向量图；图4是小接地系统正确接线下的电压向量图；图5是小接地系统外接零序电压回路接线错误时的电压向量图；表1是电压互感器高压熔断器和低压熔断器断开时外接零序电压和自产零序电压值；表2是核相时电压互感器各端子之间的电压。

具体实施方式

一种PT二次辅助装置，包括电压互感器二次接线端口、电压采样电路和CPU处理器、显示屏和按键；所述电压互感器二次接线端口包括Ⅰ段和Ⅱ段两部分；Ⅰ段和Ⅱ段均设有Ua、Ub、Uc、Un、UL、UBda、UCda七个接线端子；上述各接线端子的输出端均与模拟采样电路相连接；模拟采样电路的输出端与CPU处理器的信号输入端相连接；CPU处理器的信号输出端与显示屏相连接；按键与CPU处理器的信号输入端相连接。还包括一个外壳；所述Ⅰ段和Ⅱ段的接线端口均在外壳的外表面集成形成输入端口；所述模拟采样电路、CPU处理器均位于外壳内部；所述显示屏以及按键位于外壳外表面。

采用内设比较程序的CPU处理器，可以将将采集到的电压互感器的各相电压以及开口电压进行采样和计算。

将计算后的结果通过显示器显示，并可以通过按键选择显示项目，如选择两个端子之间的电压值。

本装置内设的CPU可以将采集到的数据自动进行运算，并与设定好的数值进行比较，然后自动判断所测数据是否超出预定阈值的范围，如果超出，则输出相应的报警信息并通过显示屏予以显示。

（1）判别高压熔断器和低压熔断器的故障。电压互感器回由一次星形接线A、B、C。二次星形接线a、b、c、N和二次自产零序电压接线L、N组成，其中一次星形接线有高压熔断器，二次星形接线有低压熔断器，通过对二次星形接线电压的计算得到自产零序电压3U0=Ua+Ub+Uc。当一次接线某相熔断器断开时，外接零序电压和自产零序电压都发生相同变化，两种零序电压都由零变为相电压的值57.7V；当二次接线某相熔断器断开时，外接零序电压值仍然是零，自产零序电压值由零变为57.7V。通过比较外接零序电压和自产零序电压的值可以确定高压熔断器断开还是低压熔断器断开。

（2）核相。通过测量（通过Ⅰ、Ⅱ段两组端子实现）第一组电压互感器A630(a)、B630(b)、C630(c)与N之间的电压，第二组电压互感器电压A640(a)、B640(b)、C640(c)与N之间的电压以及A630(a)、B630(b)、C630(c)分别与A640(a)、B640(b)、C640(c)之间的电压来判断两组电压互感器接线正确。正确接线情况下a、b、c各相与N之间的电压为57.7V，同相a与a、b与b、c与c之间的电压为0V，不同相a与b、c相之间的电压为100V。

（3）外接零序电压接线的判断。电压互感器的外接零序电压回路是由三相电压二次绕组首尾相接组成，B相的头Bda与A相的尾Adn相接，C相的头Cda与B相的尾Bdn相接，A相的头Ada就是L，C相的头Cdn就是N。在实际接线过程中有时工作人员错误地将A、C相接反，导致两组电压互感器外接零序电压回路接线不同，在并列运行情况下，没有故障时，由于外接零序电压为0，所以不会出现故障；当一次发生故障时，保护装置采到的外接零压为实际零序电压的2倍，可能引起保护误动。

大接地系统正确接线情况下， a与Ada(L)端子之间的电压，b与Bda端子之间的电压，c与Cda端子之间的电压分别为：

Ua-Ada=57.7V，Ub-Bda=86.88V，Uc-Cda=42.3V

大接地系统错误接线情况下，a与Ada(L)端子之间的电压，b与Bda端子之间的电压，c与Cda端子之间的电压分别为：

Ua-Ada=42.3V，Ub-Bda=86.88V，Uc-Cda=57.7V

小接地系统正确接线情况下，a与Ada(L)端子之间的电压，b与Bda端子之间的电压，c与Cda端子之间的电压分别为：

Ua-Ada=57.7V，Ub-Bda=50.17V，Uc-Cda=24.4V

小接地系统错误接线情况下，a与Ada(L)端子之间的电压，b与Bda端子之间的电压，c与Cda端子之间的电压分别为：

Ua-Ada=24.4V，Ub-Bda=50.17V，Uc-Cda=57.7V

（4）外接零序的电压回路监视。正常工作时大接地系统

UAda-Adn=UBda-Bdn=UCda-Cdn=100V

UAda-Adn是L与Bda端子之间的电压

UBda-Bdn是Bda与Cda端子之间的电压

UCda-Cdn是Cda与N端子之间的电压。

小接地系统

UAda-Adn=UBda-Bdn=UCda-Cdn=33.3V

UAda-Adn是L与Bda端子之间的电压

UBda-Bdn是Bda与Cda端子之间的电压

UCda-Cdn是Cda与N端子之间的电压。

当外接零序电压回路A、B、C相发生断线时，

对于大接地系统

UAda-Adn=0V，UBda-Bdn=UCda-Cdn=100V (A相断线)

UBda-Bdn=0V，UAda-Adn= UCda-Cdn=100V (B相断线)

UCda-Cdn=0V，UAda-Adn=UBda-Bdn=100V (C相断线)

对于小接地系统

UAda-Adn=0V，UBda-Bdn=UCda-Cdn=33.3V (A相断线)

UBda-Bdn=0V，UAda-Adn= UCda-Cdn=33.3V (B相断线)

UCda-Cdn=0V，UAda-Adn=UBda-Bdn=33.3V (C相断线)。

具体设计方案参见图1、图2、图3、图4、表1、表2。图1是电压互感器二次辅助装置的原理图；图2是大接地系统正确接线下的电压互感器回路图和向量图；图3是大接地系统外接零序电压回路接线错误时的电压互感器回路图和向量图；图4是小接地系统正确接线下的电压向量图；图5是小接地系统外接零序电压回路接线错误时的电压向量图；表1是电压互感器高压熔断器和低压熔断器断开时外接零序电压和自产零序电压值；表2是核相时电压互感器各端子之间的电压。

（5）本实用新型专门为监视电压互感器回路而设计，具有使用方便，结构简单，实用性强等特点，能够对电压互感器回路发现电压互感器回路出现的故障，方便继电保护人员及时排除故障，提高了电网的安全稳定运行。本实用新型通过设计两组接线端子，可以方便快捷的对电流互感器的故障进行检测并给出相应数据。实际应用中，通过接线端子上的标记与电压互感器的相应端子进行连接；比如Ua与二次星形接线a相连接。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，作出具体的改变或变化均属于本实用新型的保护范围。