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      一種基于故障指示器的配網(wǎng)故障定位系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號(hào):5914096閱讀:287來(lái)源:國(guó)知局
      專利名稱:一種基于故障指示器的配網(wǎng)故障定位系統(tǒng)的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本實(shí)用新型涉及配電網(wǎng)中故障定位領(lǐng)域,尤其涉及一種基于故障指示器的配網(wǎng)故障定位系統(tǒng)。
      背景技術(shù)
      目前,配電網(wǎng)直接聯(lián)系用戶,其可靠供電能力和供電質(zhì)量既是電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的直接體現(xiàn),又有不可估量的社會(huì)效益。配電網(wǎng)故障自動(dòng)定位作為配電自動(dòng)化的一個(gè)重要內(nèi)容,對(duì)提高供電可靠性有很大影響,也得到了越來(lái)越多的重視。配電系統(tǒng)因?yàn)榉种Ь€多而復(fù)雜,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),要找出具體故障位置往往需耗費(fèi)大量人力、物力和時(shí)間。故障定位雖研究較多,也有各種成型產(chǎn)品提供,但基本上都需人工現(xiàn)場(chǎng)查找,自動(dòng)化水平不高;目前也有自動(dòng)化式的故障定位系統(tǒng),但是無(wú)線通訊能量較大,如只靠?jī)?nèi)部電池供電,則使用壽命短,且測(cè)量精度不高。

      實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于故障指示器的配網(wǎng)故障定位系統(tǒng),測(cè)量精度高、使用壽命長(zhǎng)。本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案一種基于故障指示器的配網(wǎng)故障定位系統(tǒng),包括故障指示器、數(shù)據(jù)采集器和后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng),其中故障指示器包括場(chǎng)強(qiáng)傳感器、電流互感器、 信號(hào)處理電路、控制單元和無(wú)線通訊模塊,還包括取電線圈、保護(hù)電路、電源管理電路,其中電流互感器的鐵芯采用不銹鋼軟磁材料,取電線圈一端與電流互感器的測(cè)量線圈串聯(lián),另一端與保護(hù)電路的輸入端連接,保護(hù)電路的輸出端與電源管理電路的輸入端連接,電源管理電路的輸出端用于向故障指示器中的電池充電。所述的數(shù)據(jù)采集器包括通訊模塊與控制模塊,控制模塊由光伏電池為其供電,控制模塊的數(shù)據(jù)端口連接無(wú)線通訊模塊。所述的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控主站、企業(yè)服務(wù)器與通訊網(wǎng)絡(luò),企業(yè)服務(wù)器通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)采集器通信,企業(yè)服務(wù)器與監(jiān)控主站連接。本實(shí)用新型是基于故障指示器技術(shù)、GSM通信技術(shù)的一套自動(dòng)高效的故障點(diǎn)檢測(cè)及定位系統(tǒng),主要用于配電系統(tǒng)各種故障點(diǎn)的自動(dòng)檢測(cè)和定位,包括相間短路和單相接地故障檢測(cè)和定位。本實(shí)用新型中的故障指示器中的電流傳感器的鐵芯采用不銹鋼軟磁材料,其不生銹,起始導(dǎo)磁率高,測(cè)量精度高;并且采用導(dǎo)線感應(yīng)取電方式,實(shí)現(xiàn)了從高壓導(dǎo)線小負(fù)荷電流(磁場(chǎng))自取電的技術(shù),為無(wú)線通訊提供能量,使產(chǎn)品使用更長(zhǎng)久,為此保證故障指示器的使用壽命到達(dá)十年;其中數(shù)據(jù)采集器也采用自取電技術(shù),整個(gè)系統(tǒng)使用壽命也較長(zhǎng)久。

      圖1為本實(shí)用新型的電路框圖;[0009]圖2為本實(shí)用新型的故障指示器的電路框圖;圖3為本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集器的電路框圖。
      具體實(shí)施方式
      如圖1所示,本實(shí)用新型基于故障指示器的配網(wǎng)故障定位系統(tǒng)包括故障指示器 FCI、數(shù)據(jù)采集器DCU和后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng),后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控主站、企業(yè)服務(wù)器與通訊網(wǎng)絡(luò)(GSM移動(dòng)網(wǎng)),企業(yè)服務(wù)器通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)采集器通信,企業(yè)服務(wù)器與監(jiān)控主站連接。如圖2所示,故障指示器包括場(chǎng)強(qiáng)傳感器1、電流互感器2、信號(hào)處理電路、控制單元和無(wú)線通訊模塊,還有取電線圈4、保護(hù)電路及電源管理電路,其中取電線圈4與電流互感器2 的測(cè)量線圈3串聯(lián),電流互感器2的鐵芯采用不銹鋼軟磁材料,取電線圈4的輸出端與保護(hù)電路的輸入端連接,保護(hù)電路的輸出端與電源管理電路的輸入端連接,電源管理電路的輸出端用于向故障指示器中的電池5充電。其中保護(hù)電路和電源管理電路用來(lái)使電源安全可靠工作,為成熟技術(shù);信號(hào)處理電路包括信號(hào)調(diào)理電路和暫態(tài)處理電路,為現(xiàn)有技術(shù)。故障指示器采用低功耗電路,電流互感器2的鐵芯采用不銹鋼軟磁材料,其不生銹,起始導(dǎo)磁率高,測(cè)量精度高;并且采用導(dǎo)線感應(yīng)取電方式,實(shí)現(xiàn)了從高壓導(dǎo)線小負(fù)荷電流(磁場(chǎng))自取電的技術(shù),為無(wú)線通訊提供能量,使產(chǎn)品使用更長(zhǎng)久,為此保證故障指示器的使用壽命到達(dá)十年。如圖3所示,數(shù)據(jù)采集器包括通訊模塊與控制模塊,控制模塊由光伏電池7和蓄電池8 為其供電,控制模塊的數(shù)據(jù)端口分別與無(wú)線通訊模塊和GPRS通訊模塊連接,無(wú)線通訊模塊與故障指示器通信,GPRS通訊模塊連接與通訊網(wǎng)絡(luò)通信。數(shù)據(jù)采集器DCU提供了雙向、多主無(wú)線通信組網(wǎng)(本地)和遠(yuǎn)程GPRS通訊技術(shù),在線監(jiān)測(cè)和配網(wǎng)自動(dòng)化接口功能,并且還實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能電池板在陰雨天氣的取電技術(shù),為無(wú)線通訊和后備電池提供電能。如圖1、圖2、圖3所示,首先故障指示器FCI安裝在各線路上及分支線上,當(dāng)線路正常運(yùn)行時(shí),故障指示器FCI實(shí)時(shí)采集線路6的電流(穩(wěn)態(tài)、暫態(tài))、電壓數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)采集器 D⑶向下采用POLLING規(guī)約(問(wèn)答式傳送)輪詢每個(gè)故障指示器,故障指示器按預(yù)設(shè)的通訊策略進(jìn)行應(yīng)答,即按預(yù)設(shè)的間隔時(shí)間和任選一個(gè)無(wú)線調(diào)頻信道(總共有64個(gè)獨(dú)立的無(wú)線信道)主動(dòng)發(fā)送電流、電壓等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)采集器DCU。當(dāng)負(fù)荷電流大于20A時(shí)可以完全取到通訊能量,在通訊時(shí)可以做到“有問(wèn)必答”;當(dāng)負(fù)荷電流小于20A時(shí),只能取到有限的電能, 在通訊時(shí)會(huì)出現(xiàn)“兩問(wèn)一答”或“十問(wèn)一答”的情況,其它時(shí)間故障指示器內(nèi)部無(wú)線通訊模塊都在休眠,以減少電池?fù)p耗,也會(huì)定時(shí)“醒來(lái)”一次,以接收和執(zhí)行主站遙控(翻牌、復(fù)歸)和參數(shù)調(diào)節(jié)命令。對(duì)于IOKV配網(wǎng)系統(tǒng),當(dāng)線路出現(xiàn)短路故障或接地故障時(shí),故障指示器可以檢測(cè)到故障電流及電壓變化量,如果符合特定的故障判據(jù),則本地翻牌顯示,并主動(dòng)將動(dòng)作信號(hào)等數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集器DCU。數(shù)據(jù)采集器DCU定時(shí)上報(bào)召喚請(qǐng)求,當(dāng)收到召喚命令以后,將數(shù)據(jù)上傳到公共移動(dòng)網(wǎng)GSM,后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)再經(jīng)以太網(wǎng)接收或發(fā)送數(shù)據(jù)。后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)接收現(xiàn)場(chǎng)安裝的故障指示器FCI的各種信息,通過(guò)拓?fù)浞治?,給出故障區(qū)段和故障時(shí)間的故障事件信息,并記錄故障信息(故障事件記錄及電流最大值、電壓最大變化量)。同時(shí)還可以通過(guò)GSM短消息的方式將故障位置信息發(fā)送到相關(guān)人員手機(jī)上,幫助維修人員迅速趕赴現(xiàn)場(chǎng),排除故障,恢復(fù)正常供電。對(duì)于IOKV配網(wǎng)接地故障,由于接地電流分量較小,所以對(duì)于接地故障的判斷是一個(gè)難題,由于電流互感器采用了高起始磁導(dǎo)率材料,使得電流檢測(cè)精度大大提高,從而也提高了判斷接地故障的成功率,使整個(gè)系統(tǒng)工作效率提高。
      權(quán)利要求1.一種基于故障指示器的配網(wǎng)故障定位系統(tǒng),包括故障指示器、數(shù)據(jù)采集器和后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng),其中故障指示器包括場(chǎng)強(qiáng)傳感器、電流互感器、信號(hào)處理電路、控制單元和無(wú)線通訊模塊,其特征在于還包括取電線圈、保護(hù)電路、電源管理電路,其中電流互感器的鐵芯采用不銹鋼軟磁材料,取電線圈一端與電流互感器的測(cè)量線圈串聯(lián),另一端與保護(hù)電路的輸入端連接,保護(hù)電路的輸出端與電源管理電路的輸入端連接,電源管理電路的輸出端用于向故障指示器中的電池充電。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于故障指示器的配網(wǎng)故障定位系統(tǒng),其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集器包括通訊模塊與控制模塊,控制模塊由光伏電池為其供電,控制模塊的數(shù)據(jù)端口連接通訊模塊。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于故障指示器的配網(wǎng)故障定位系統(tǒng),其特征在于所述的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控主站、企業(yè)服務(wù)器與通訊網(wǎng)絡(luò),企業(yè)服務(wù)器通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)采集器通信,企業(yè)服務(wù)器與監(jiān)控主站連接。
      專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于故障指示器的配網(wǎng)故障定位系統(tǒng),包括故障指示器、數(shù)據(jù)采集器和后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng),其中故障指示器包括場(chǎng)強(qiáng)傳感器、電流互感器、信號(hào)處理電路、控制電路和無(wú)線通訊模塊;還包括有取電線圈、保護(hù)電路、電源管理電路,其中電流互感器的鐵芯采用不銹鋼軟磁材料,取電線圈一端與電流互感器的測(cè)量線圈串聯(lián),另一端與保護(hù)電路的輸入端連接,保護(hù)電路的輸出端通過(guò)電源管理電路用于向故障指示器中的電池充電。本實(shí)用新型中的故障指示器中的電流傳感器的鐵芯采用不銹鋼軟磁材料,不生銹,起始導(dǎo)磁率高,測(cè)量精度高;并且采用導(dǎo)線感應(yīng)取電方式,實(shí)現(xiàn)了從高壓導(dǎo)線小負(fù)荷電流(磁場(chǎng))自取電的技術(shù),為無(wú)線通訊提供能量,使產(chǎn)品使用更長(zhǎng)久。
      文檔編號(hào)G01R31/08GK202057756SQ20112016334
      公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
      發(fā)明者盧志勇, 葉勇, 張建華, 曹書(shū)舟, 李濤, 楊京燕, 王炳革, 趙鵬, 郭穎君, 陳亞勇, 黃偉 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué), 正陽(yáng)縣電業(yè)公司
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