專利名稱：故障指示器和線路故障在線檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及供配電領(lǐng)域，尤其涉及一種故障指示器和線路故障在線檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
配電網(wǎng)因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，極易受外力及自然環(huán)境影響等原因，常出現(xiàn)故障，而短路和單相接地為最常見的故障。如果通過人工巡查的方式查找故障點(diǎn)，則會花費(fèi)大量時間，從而擴(kuò)大了停電所造成的損失。在現(xiàn)有技術(shù)中，通過線路故障在線監(jiān)測系統(tǒng)對配電線上進(jìn)行故障的判斷與定位。通過分別設(shè)置于各相電纜上的故障指示器，分別對各相電纜上的電流特征進(jìn)行檢測和判決，并確定故障及故障的發(fā)生位置；但在電纜上，發(fā)生故障時的故障信號較弱，且會因?yàn)榘l(fā)電設(shè)備、輸配電系統(tǒng)或用電設(shè)備造成諧波污染以及故障指示器受到的電磁干擾，導(dǎo)致故障指示器所獲得的電流特征信號失真，從而造成依靠電流特征信號進(jìn)行判斷的故障指示器出現(xiàn)誤動的情況。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種故障指示器和線路故障在線檢測系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案—種故障指示器，包括控制器；所述控制器分別連接有電流檢測單元，主機(jī)通信單元和對地電壓檢測單元。一種線路故障在線檢測系統(tǒng)，包括系統(tǒng)主站，所述系統(tǒng)主站通過有線或無線與通信主機(jī)連接；在三相電纜上的每一相上分別設(shè)置有至少一個故障指示器，所述故障指示器通過無線與所述通信主機(jī)連接；所述故障指示器，包括控制器；所述控制器分別連接有電流檢測單元，主機(jī)通信單元和對地電壓檢測單元。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種故障指示器和線路故障在線檢測系統(tǒng)，故障指示器對電纜上的電流特征信號以及電纜對地電壓的變化量進(jìn)行檢測，根據(jù)電流特征信號和對地電壓的變化量對電纜上所出現(xiàn)的故障進(jìn)行判斷，增加了對于電纜上故障進(jìn)行判斷的判據(jù)，提高了故障指示器對于電纜上故障判斷的準(zhǔn)確性。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例I中的故障指示器的結(jié)構(gòu)示意圖；[0013]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中對地電壓檢測單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2中的故障指示器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2中一組故障 指示器進(jìn)行接地故障檢測的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例2中一組故障指示器進(jìn)行短路故障檢測的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型一種線路故障在線檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例一種故障指示器和線路故障在線檢測系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。實(shí)施例I一種故障指示器，如圖I所示，包括控制器；所述控制器分別連接有電流檢測單元，主機(jī)通信單元和對地電壓檢測單元。故障指示器分別設(shè)置于公共電網(wǎng)中的每一相電纜上，其中電流檢測單元可通過設(shè)置于其內(nèi)部的電流互感器與電纜進(jìn)行耦合，從而分離故障指示器中的各檢測器件和電纜，以保護(hù)故障指示器中的檢測器件。通過電流互感器故障指示器檢測電纜的電流特征信號，例如可通過電容電流法，檢測電纜上的電容電流，當(dāng)所檢測到的電容電流突變值超過預(yù)先設(shè)定的動作電流值時，則判斷可能發(fā)生為接地；在國內(nèi)公共電網(wǎng)的情況下，可設(shè)置動作電流值為I安/20公里，即所述動作電流值為電容電流，例如當(dāng)變電站同一條電纜上的所有出線的總長度為20公里時，那么發(fā)生單相接地時，該相上的瞬態(tài)電容電流約為I安。此時，因只對電纜上的電流特征信號進(jìn)行了檢測，當(dāng)電纜上受到較強(qiáng)的電磁干擾時，電纜上的電容電流的突變值同樣會超過設(shè)定值，產(chǎn)生故障指示器的誤動；故當(dāng)電流檢測單元檢測到電容電流突變值超過動作電流值時，則通過對地電壓檢測單元，檢測電纜通過空氣介質(zhì)對地的放電；所述電纜檢測單元，如圖2所示，可包括電容和與所述電容一端與精密電流檢測元件一端連接，所述電容的另一端連接電纜；所述精密電流檢測元件的另一端懸空。在電纜正常時，電纜上的線電壓一般為10千伏，相電壓即對地電壓為5. 77千伏；當(dāng)電纜上出現(xiàn)接地故障時，該相電纜上的對地電壓大幅下降，一般會下降3千伏以上，超出了所設(shè)置的對地電壓突變值3千伏；根據(jù)電容電流突變值和對地電壓突變值都超過了所設(shè)置的范圍，則控制器可以確定在該相電纜上出現(xiàn)了接地故障。故障指示器對電纜上的電流特征信號以及電纜對地電壓的變化量進(jìn)行檢測，根據(jù)電流特征信號和對地電壓的變化量對電纜上所出現(xiàn)的故障進(jìn)行判斷，增加了對于電纜上故障進(jìn)行判斷的判據(jù)，提高了故障指示器對于電纜上故障判斷的準(zhǔn)確性。另外，根據(jù)電流檢測單元還可以對電纜的短路進(jìn)行檢測，具體原理如下當(dāng)設(shè)置所述故障指示器的電纜上的電流在所設(shè)置的時間內(nèi)超過所規(guī)定的突變量時，例如在0. 5秒內(nèi)的突變量超過所規(guī)定的250安時，則確定在該相的電纜上出現(xiàn)的短路故障。[0027]實(shí)施例2根據(jù)實(shí)施例I所述的故障指示器，為進(jìn)一步提升接地故障檢測的準(zhǔn)確度，可選的，如圖3所示，所述控制器還連接有組內(nèi)通信單元。在三相電纜上，分別在每一相設(shè)置有故障指示器，如圖4所示，所述組內(nèi)通信單元，通過無線通信與一組內(nèi)的其他故障指示器連接；所述組內(nèi)通信單元為射頻通信單元，即通過射頻通信連接同組的故障指示器。當(dāng)故障指示器I所在的電纜上出現(xiàn)接地故障時，在滿足實(shí)施例I中所述的根據(jù)電容電流突變值和對地電壓突變值都超過了所設(shè)置的范圍后，故障指示器I的控制器通過組內(nèi)通信單元，向故障指示器2和故障指示器3發(fā)送請求，以獲取在發(fā)生故障后，故障指示器2和故障指示器3所檢測到的對地電壓突變值；故障指示器2和故障指示器3將對地電壓檢測單元所檢測到的對地電壓值發(fā)送給故障指示器I ;當(dāng)故障指示器I獲知故障指示器2和故障指示器3中的對地電壓檢測單元所檢測到的對地電壓升高時，則確定故障指示器I所在的電纜上出現(xiàn)了接地故障。在故障指示器對接地故障進(jìn)行檢測和判斷時，通過一組故障指示器中各故障指示器所檢測到的電流特征信號和對地電壓的變化量，增加了判斷接地故障的判據(jù)，進(jìn)一步提升了判斷接地故障的準(zhǔn)確性。另外，當(dāng)故障指示器發(fā)生短路故障時，如圖5所示，故障指示器I檢測到所在電纜上的電流超過所設(shè)置的電流最大值后，向故障指示器2和故障指示器3發(fā)送請求，以獲取發(fā)送故障后，故障指示器2和故障指示器3所檢測到的電流值；當(dāng)故障指示器I獲知除本相上的電流超過電流最大值時，另一相上的電流值也超過了電流最大值，則可以確定超過電流最大值的兩相發(fā)生了短路故障。所述組內(nèi)通信單元和主機(jī)通信單元可分為兩個不同的單元，也可以通過同一通信單元實(shí)現(xiàn)。與上述一種故障指示器相對應(yīng)，本實(shí)用新型還提供了一種線路故障在線檢測系統(tǒng)，如圖6所示，包括系統(tǒng)主站，所述系統(tǒng)主站通過有線或無線與通信主機(jī)連接；在三相電纜上的每一相上分別設(shè)置有至少一個故障指示器，所述故障指示器通過無線與所述通信主機(jī)連接；所述故障指示器，包括控制器；所述控制器分別連接有電流檢測單元，主機(jī)通信單元和對地電壓檢測單元。所述對地電壓檢測單元，包括電容和與所述電容一端與精密電流檢測元件一端連接；所述精密電流檢測元件的另一端懸空。所述控制器還連接有組內(nèi)通信單元。所述組內(nèi)通信單元為射頻通信單元。其中一組故障指示器和一個通信主機(jī)稱為一個監(jiān)測組，且電流功率方向如箭頭所指方向。當(dāng)線路故障在線檢測系統(tǒng)中，出現(xiàn)接地故障時，通過設(shè)置于電纜主干線和分支線各相電纜上的故障指示器對電纜上的電流特征信號和對地電壓值進(jìn)行檢測；例如當(dāng)電纜4上在接地故障點(diǎn)位置出現(xiàn)接地故障時，沿電纜4向電流功率方向的相反方向上的分支線和主干線上的監(jiān)測組I和監(jiān)測組2都會檢測到接地故障，而在監(jiān)測組3上不會檢測到接地故障，則此時監(jiān)測組I和監(jiān)測組2中的通信主機(jī)都會通過有線連接或無線連接，向系統(tǒng)主站發(fā)送故障提示信息；所述有線連接可為光線網(wǎng)絡(luò)，所述無線連接可為互聯(lián)網(wǎng)、通用分組無線服務(wù)技術(shù)(General Packet Radio Service,以下簡稱GPRS)和第三代移動通信技術(shù)(3rd-generation,以下簡稱3G)等。系統(tǒng)主站接收到監(jiān)控組I和監(jiān)控組2中所發(fā)送的故障提示信息，便可確認(rèn)接地故障發(fā)生在監(jiān)控組2之后監(jiān)控組3之前，以此便可確定接地故障的位置。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種故障指示器和線路故障在線檢測系統(tǒng)，故障指示器對電纜上的電流特征信號以及電纜對地電壓的變化量進(jìn)行檢測，根據(jù)電流特征信號和對地電壓的變化量對電纜上所出現(xiàn)的故障進(jìn)行判斷，增加了對于電纜上故障進(jìn)行判斷的判據(jù)，提高了故障指示器對于電纜上故障判斷的準(zhǔn)確性。以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化 或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種故障指示器，包括控制器；所述控制器分別連接有電流檢測單元，主機(jī)通信單元，其特征在于，所述控制器還連接有對地電壓檢測單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的故障指示器，其特征在于，所述對地電壓檢測單元，包括電容和與所述電容一端與精密電流檢測元件一端連接；所述精密電流檢測元件的另一端懸空。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的故障指示器，其特征在于，所述控制器還連接有組內(nèi)通信單J Li o
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的故障指示器，其特征在于，所述組內(nèi)通信單元為射頻通信單J Li o
5.一種線路故障在線檢測系統(tǒng)，包括系統(tǒng)主站，所述系統(tǒng)主站通過有線或無線與通信主機(jī)連接，其特征在于，在三相電纜上的每一相上分別設(shè)置有至少一個如權(quán)利要求1-4所述的故障指示器，所述故障指示器通過無線與所述通信主機(jī)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種故障指示器和線路故障在線檢測系統(tǒng)，屬于供配電領(lǐng)域，為解決現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)單相上的電流特征信號檢測接地故障時，易出現(xiàn)故障指示器誤動的情況，從而降低故障檢測的準(zhǔn)確性的問題而設(shè)計(jì)。一種故障指示器，包括控制器；所述控制器分別連接有電流檢測單元，主機(jī)通信單元和對地電壓檢測單元。
文檔編號G01R31/08GK202548270SQ201120546609
公開日2012年11月21日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者陳勃聞 申請人:杭州圣道電氣有限公司