专利名称：一种断路器接地短路故障瞬时监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种监测系统，特别涉及一种断路器接地短路故障瞬时监测系统。
背景技术：
高压断路器导电部分对地的绝缘一般通过支柱或支持绝缘子、套管、绝缘拉杆、气体或液体介质实现。若上述部件出现缺陷，则有可能造成断路器接地短路故障。目前断路器接地短路故障的切除一般需借助失灵保护，其存在的长延时会对电网的暂态稳定、相邻设备的正常运行和人身安全造成负面影响。高压断路器发生接地短路后，一般需要通过具有长延时的失灵保护将故障切除， 这将产生一定的负面影响，失灵保护切除断路器接地短路故障存在较长延时，其危害主要有两方面1.增加断路器内部的发热。断路器的发热和故障切除时间成正比关系，所以该长延时会增加断路器内部的热量积聚，从而可能引起断路器的爆炸事故，对相邻运行设备和现场人员的安全造成威胁。2.对电网的暂态稳定造成负面影响。电网故障切除时间主要由断路器开断时间、保护采样数据窗时间、保护动作延时组成，前两个时间都很小，对于高压电网，其断路器开断时间和保护采样数据窗时间之和一般为70ms，而失灵保护长延时一般为200ms。可以看出当失灵保护的长延时存在时，发电机功角特性曲线里的故障切除角很大，加速面积较无长延时的情况有所增加，即转子在电网故障期间动能的积累增大，功角恢复稳定的时间延长。

实用新型内容针对上述现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以快速切除断路器接地短路故障，避免失灵保护长延时带来危害的断路器接地短路故障瞬时监测系统。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案一种断路器接地短路故障瞬时监测系统，其包括两个Rogowski线圈、运算放大器 A、第一光耦IC1、第二光耦IC2、按钮FA和RS触发器，所述两个Rogowski线圈的一组对应端短路，所述两个Rogowski线圈的另一组对应端分别与运算放大器A的两个输入端连接， 运算放大器A的输出端与所述第一光耦ICl内发光二极管的阴极连接，所述第一光耦ICl 内发光二极管的阴极还与所述第二光耦IC2内发光二极管的阳极连接，所述第一光耦ICl 内发光二极管的阳极与所述第二光耦IC2内发光二极管的阴极连接，所述第二光耦IC2内发光二极管的阴极通过电阻Rl接地，所述第一光耦ICl内光敏三极管的集电极与第二光耦 IC2内光敏三极管的集电极连接，第一光耦ICl内光敏三极管的发射极与光耦IC2内光敏三极管的发射极连接，所述第二光耦IC2内光敏三极管的发射极通过电阻R2接地，所述第一光耦ICl内光敏三极管的集电极与电源VCC连接，按钮FA —端与电源VCC连接，另一端与电阻R3连接，电阻R3接地，所述RS触发器的R端接在按钮FA和电阻R3之间，所述RS触发器的S端接在第二光耦IC2内光敏三极管的发射极和电阻R2之间，所述RS触发器的输出Q端与可使相邻断路器跳闸的跳闸装置连接。优选的，所述RS触发器为由两个或非门组成的基本RS触发器。上述技术方案具有如下有益效果该断路器接地短路故障瞬时监测系统在使用时，首先使两个Rogowski线圈将断路器的套管包住，并应分别置于断路器的两个极端，当出现故障时，该系统可通过跳闸装置使断路器快速跳闸。由于本系统的响应延时由三部分组成运算放大器的传输延迟、光耦内二极管及三极管的传输延迟、触发器的触发时间，每一部分的时间都仅由其内部晶体管的传输时间决定，可达纳秒级，总延时对于电网来说可不予考虑，因此采用该系统可快速切除断路器接地短路故障，避免失灵保护长延时带来危害。

图1为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细介绍。如图1所示，该断路器接地短路故障瞬时监测系统包括两个Rogowski线圈1、运算放大器A、第一光耦IC1、第二光耦IC2、按钮FA和RS触发器2，两个Rogowski线圈1的朝向相同，两个Rogowski线圈1的一组对应端短路，两个Rogowski线圈1的另一组对应端分别与运算放大器A的两个输入端连接，运算放大器A的输出端与所述第一光耦ICl内发光二极管的阴极连接，第一光耦ICl内发光二极管的阴极还与第二光耦IC2内发光二极管的阳极连接，第一光耦ICl内发光二极管的阳极与第二光耦IC2内发光二极管的阴极连接， 第二光耦IC2内发光二极管的阴极通过电阻Rl接地，第一光耦ICl内光敏三极管的集电极与第二光耦IC2内光敏三极管的集电极连接，第一光耦ICl内光敏三极管的发射极与光耦 IC2内光敏三极管的发射极连接，第二光耦IC2内光敏三极管的发射极通过电阻R2接地，第一光耦ICl内光敏三极管的集电极与电源VCC连接，按钮FA —端与电源VCC连接，另一端与电阻R3连接，电阻R3接地，RS触发器的R端接在按钮FA和电阻R3之间，RS触发器的S 端接在第二光耦IC2内光敏三极管的发射极和电阻R2之间，RS触发器的输出Q端与跳闸装置3连接，跳间装置3可使相邻断路器快速跳间。上述RS触发器为由两个或非门组成的基本RS触发器。该断路器接地短路故障瞬时监测系统在使用时，首先使两个Rogowski线圈1将断路器4的套管包住，并应分别置于断路器4的两个极端，Rogowski线圈1的输出电压为u(t) = M(^~
dt其中M为Rogowski线圈互感，i为Rogowski线圈所包罗的电流。由上式可知 Rogowski线圈的输出电压仅和所包罗的电流有关，不受外部磁场的干扰和影响。基本RS触发器功能表如下[0019]
权利要求1.一种断路器接地短路故障瞬时监测系统，其特征在于其包括两个Rogowski线圈、 运算放大器A、第一光耦IC1、第二光耦IC2、按钮FA和RS触发器，所述两个Rogowski线圈的一组对应端短路，所述两个Rogowski线圈的另一组对应端分别与运算放大器A的两个输入端连接，运算放大器A的输出端与所述第一光耦ICl内发光二极管的阴极连接，所述第一光耦ICl内发光二极管的阴极还与所述第二光耦IC2内发光二极管的阳极连接，所述第一光耦ICl内发光二极管的阳极与所述第二光耦IC2内发光二极管的阴极连接，所述第二光耦IC2内发光二极管的阴极通过电阻Rl接地，所述第一光耦ICl内光敏三极管的集电极与第二光耦IC2内光敏三极管的集电极连接，第一光耦ICl内光敏三极管的发射极与光耦IC2 内光敏三极管的发射极连接，所述第二光耦IC2内光敏三极管的发射极通过电阻R2接地， 所述第一光耦ICl内光敏三极管的集电极与电源VCC连接，按钮FA —端与电源VCC连接， 另一端与电阻R3连接，电阻R3接地，所述RS触发器的R端接在按钮FA和电阻R3之间，所述RS触发器的S端接在第二光耦IC2内光敏三极管的发射极和电阻R2之间，所述RS触发器的输出Q端与跳间装置连接，所述跳间装置可在发生断路器接地短路时使相邻断路器跳闸。
2.根据权利要求1所述的断路器接地短路故障瞬时监测系统，其特征在于所述RS触发器为由两个或非门组成的基本RS触发器。
专利摘要本实用新型公开了一种断路器接地短路故障瞬时监测系统，两个Rogowski线圈的一组对应端短路，两个Rogowski线圈的另一组对应端分别与运算放大器A的两个输入端连接，第一光耦IC1与第二光耦IC2的内发光二极管头尾并联，第一光耦IC1与第二光耦IC2内光敏三极管并联，第二光耦IC2内光敏三极管的发射极通过电阻R2接地，第一光耦IC1内光敏三极管的集电极与电源VCC连接，RS触发器的R端接在按钮FA和电阻R3之间，RS触发器的S端接在第二光耦IC2内光敏三极管的发射极和电阻R2之间，RS触发器的输出Q端与跳闸装置连接。该系统可快速切除断路器接地短路故障，避免失灵保护长延时带来的危害。
文档编号G01R31/02GK202025055SQ20112003577
公开日2011年11月2日 申请日期2011年2月10日 优先权日2011年2月10日
发明者刘志学 申请人:刘志学