專利名稱：一種電網(wǎng)接地故障選線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型的諧振接地系統(tǒng)單相接地故障選線裝置，屬小電流故障選線技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地是目前中低壓配電網(wǎng)中廣泛采用的方式，這種接地方式具有供電可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)也稱諧振接地系統(tǒng)，該系統(tǒng)中發(fā)生的絕大部分故障是單相接地故障。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)系統(tǒng)中不形成短路回路，只有系統(tǒng)
分布電容引起的很小的零序電流，三相間電壓依然對(duì)稱，不影響系統(tǒng)正常工作，我國電力規(guī)程規(guī)定，系統(tǒng)可以帶單相接地故障繼續(xù)運(yùn)行廣2小時(shí)。但是，諧振接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相對(duì)地電壓升高，對(duì)絕緣造成威脅，長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)加速絕緣老化，而且在故障高壓作用下系統(tǒng)可能在線路其它位置被再次擊穿，形成多點(diǎn)接地，造成短路電流通路，導(dǎo)致供電中斷。另外，如果發(fā)生間歇性弧光接地時(shí)，電弧高溫會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線及其臨近的絕緣損壞，發(fā)展成相間短路故障。因此，發(fā)生接地故障時(shí)必須盡快找到故障線路，盡快排除故障。另一方面，諧振接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障后，由于接地點(diǎn)只產(chǎn)生微弱電容電流，加之電弧不穩(wěn)定、邊界條件復(fù)雜等因數(shù)影響，使得故障接地電容電流難以識(shí)別。而且，不平衡的配電系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)也會(huì)產(chǎn)生不平衡的零序電流，這使得故障線路的檢出比較困難，一直缺乏可靠的選線方法和高準(zhǔn)確度的選線裝置。然而，諧振接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相電容放電及非故障相電容充電，產(chǎn)生幅值比穩(wěn)態(tài)值大幾倍到幾十倍的暫態(tài)電流，造成線路上的能量傳遞發(fā)生較大的變化，利用故障線路與非故障線路瞬時(shí)能量的相對(duì)變化量，可以準(zhǔn)確選出故障選線。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供一種新型的故障選線裝置，利用線路上的電壓和電流信號(hào)，計(jì)算出瞬時(shí)功率，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，通過綜合比對(duì)分析各線路上瞬時(shí)能量的變化量來選出故障線路，并且顯示故障信息，發(fā)出報(bào)警信號(hào)和跳閘信號(hào)，具有智能故障選線、功能可擴(kuò)展、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型技術(shù)方案是故障選線裝置由操作面板I、顯示屏2、電源指示燈3、系統(tǒng)狀態(tài)指示燈4、故障指示燈5、跳閘按鈕6、電源開關(guān)7、復(fù)位按鈕8、重選按鈕9、功能按鍵10、右移按鍵11、左移按鍵12、下調(diào)按鍵13、上調(diào)按鍵14、安裝板15，安裝孔16，采集卡17，插槽18，輸入接口 19，電源模塊20，主板21，通訊接口 22，后板23，輸出接口 24，電源插座25，側(cè)板26，USB接口 27，RS232/485接口 28，調(diào)試接口 29組成；操作面板I在正面，上面安裝顯示屏2、電源指示燈3、系統(tǒng)狀態(tài)指示燈4、故障指示燈5、跳閘按鈕6、電源開關(guān)7、復(fù)位按鈕8、重選按鈕9、功能按鍵10、右移按鍵11、左移按鍵12、下調(diào)按鍵13、上調(diào)按鍵14 ;操作面板I的兩側(cè)為安裝板15，安裝板上開安裝孔16 ;操作面板上的所有器件通過導(dǎo)線與主板21連接，主板21固定于底部，上面固定電子器件和插槽18，采集卡17可自由插進(jìn)插槽18，主板一側(cè)端部放置電源模塊20，背面后板23中間部位裝輸入接口 19，下部是輸出接口 24以及電源插座25，側(cè)板26上固定通訊接口 22，上面裝USB接口 27、RS232/485接口 28和調(diào)試接口 29。采集卡17的端部做成L型。所述的操作面板I、顯示屏2、電源指示燈3、系統(tǒng)狀態(tài)指示燈4、故障指示燈5、跳閘按鈕6、電源開關(guān)7、復(fù)位按鈕8、重選按鈕9、功能按鍵10、右移按鍵11、左移按鍵12、下調(diào)按鍵13、上調(diào)按鍵14、安裝板15，安裝孔16，采集卡17，插槽18，輸入接口 19，電源模塊20，主板21，通訊接口 22，后板23，輸出接口 24，電源插座25，側(cè)板26，USB接口 27，RS232/485接口 28，調(diào)試接口 29都是市售的普通元件。本實(shí)用新型的有益效果利用線路上的電壓和電流信號(hào)，計(jì)算出瞬時(shí)功率，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，通過綜合比對(duì)分析各線路上瞬時(shí)能量的變化量來選出故障線路，并且顯示故障信息，發(fā)出報(bào)警信號(hào)和跳閘信號(hào)，具有智能故障選線、功能可擴(kuò)展、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。

圖I是本實(shí)用新型正視示意圖；圖2是本實(shí)用新型俯視示意圖；圖3是本實(shí)用新型后視示意圖；圖4是本實(shí)用新型側(cè)視示意圖；圖5是本實(shí)用新型工作原理框圖。圖中I-操作面板，2-顯示屏，3-電源燈，4-系統(tǒng)正常指示燈，5-線路故障指示燈，6-跳閘按鈕，7-電源開關(guān)，8-復(fù)位按鈕，9-重選按鈕，10-功能按鍵，11-右移按鍵，12-左移按鍵，13-下調(diào)按鍵，14-上調(diào)按鍵，15-安裝板，16-安裝孔，17-采集卡，18-插槽，19-輸入接口，20-電源模塊，21-主板，22-通訊接口，23-后板，24-輸出接口，25-電源插座，26-側(cè)板，27-USB 接口，28-RS232/485 接口，29-調(diào)試接口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型不限于所述內(nèi)容。如圖I所示本實(shí)用新型故障選線裝置由信號(hào)輸入接口，采集板，主板，通訊端口，顯示屏，操作面板，輸出接口，電源模塊組成。操作面板I實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，上面安裝顯示屏2、電源指示燈3、系統(tǒng)狀態(tài)指示燈4、故障指示燈5、跳閘按鈕6、電源開關(guān)7、復(fù)位按鈕8、重選按鈕9、功能按鍵10、右移按鍵11、左移按鍵12、下調(diào)按鍵13、上調(diào)按鍵14 ;操作面板I的兩側(cè)為安裝板15，安裝板上開安裝孔16，以便就地安裝整個(gè)裝置。如圖2所示本故障選線裝置中，操作面板上的所有器件通過導(dǎo)線與主板21進(jìn)行信號(hào)傳遞；主板21位與裝置底部，上面放置若干插槽18 ;采集卡17可自由插進(jìn)插槽，并且采集卡的端部做成L型，靠后面部分裝輸入接口 19 ;主板21右端放電源模塊20，為整機(jī)提供電源；主板左側(cè)裝通訊接口 22。如圖3所示本故障選線裝置中，背面是后板23，上面開口并外露輸入接口 19 ;輸入接口 19是若干接線端子，用于連接來自電網(wǎng)的信號(hào)線；后板23下部裝輸出接口 24，用于輸出跳閘信號(hào)，實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)；后板23的右下角裝電源插座25，為整機(jī)供電。如圖4所示通訊接口 22固定在側(cè)板26上，通訊接口包括USB接口 27、RS232/485接口 28和調(diào)試接口 29 ;接口 27可接受報(bào)文，進(jìn)行GPS時(shí)鐘校對(duì)，以及將數(shù)據(jù)存入外部存儲(chǔ)設(shè)備；接口 28用于與外部計(jì)算機(jī)通訊；接口 29本機(jī)程序調(diào)試時(shí)使用。本實(shí)用新型的工作原理將來自電網(wǎng)各條線路電壓互感器和電流互感器的電壓電流信號(hào)進(jìn)行降幅和高頻濾波處理，然后利用采集卡17進(jìn)行同步采樣，并將采樣數(shù)據(jù)送入主板21 —方面將數(shù)據(jù)送顯示屏顯示，一方面對(duì)各路采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，通過匹配計(jì)算突出暫態(tài)過渡中異常變化趨勢(shì)，采用多種算法對(duì)各線路的數(shù)據(jù)做比對(duì)分析，通過綜合分析選出故障線路，送顯示屏顯示，同時(shí)記錄故障信號(hào)，并發(fā)出故障報(bào)警和跳閘信號(hào)，實(shí)現(xiàn)的功能包括信號(hào)錄波，數(shù)值計(jì)算，接地選線，保護(hù)跳閘，判別異常，故障報(bào)警，記錄查詢和通訊功能。 本實(shí)用新型的工作過程電源線插入電源插座25，接通電源開關(guān)7，電源燈3亮，同時(shí)整機(jī)自檢，系統(tǒng)正常時(shí)信號(hào)燈4亮；按一下功能按鍵10，顯示屏2出現(xiàn)主菜單，通過操作下調(diào)鍵13、上調(diào)鍵14、右移鍵11、左移鍵12，可進(jìn)入子菜單分別進(jìn)行系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)定、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定；電網(wǎng)未發(fā)生故障時(shí)，顯示屏循環(huán)顯示各線路電壓電流波行；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，指示燈5亮，同時(shí)顯示故障類型，若不是單相接地故障，操作復(fù)位按鈕8讓裝置再次計(jì)算和判斷，并將結(jié)果進(jìn)行顯示；若發(fā)生單相接地故障，指示燈5亮，顯示屏同時(shí)顯示選出的故障線路，并準(zhǔn)備延時(shí)調(diào)閘，操作復(fù)選按鈕9，裝置將重新選線一次，并顯示重選結(jié)果；此時(shí)，操作按鍵10可進(jìn)入單一算法選線功能，顯示屏出現(xiàn)各單一選線判據(jù)圖標(biāo)，操作右移按鍵11、左移按鍵12、下調(diào)按鍵13、上調(diào)按鍵14進(jìn)行單算法選線，通過反復(fù)運(yùn)算、多次判定故障線路后，操作按鈕6發(fā)出跳閘信號(hào)；若未進(jìn)行人工復(fù)選，經(jīng)延時(shí)自動(dòng)發(fā)出跳閘信號(hào)。本實(shí)用新型通過具體實(shí)施過程進(jìn)行說明的，在不脫離本實(shí)用新型范圍的情況下，還可以對(duì)本實(shí)用新型專利進(jìn)行各種變換及等同代替，因此，本實(shí)用新型專利不局限于所公開的具體實(shí)施過程，而應(yīng)當(dāng)包括落入本實(shí)用新型專利權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方案。
權(quán)利要求1.一種諧振接地電網(wǎng)單相接地故障選線裝置，其特征在于故障選線裝置由操作面板(I)、顯示屏(2)、電源指示燈(3)、系統(tǒng)狀態(tài)指示燈(4)、故障指示燈(5)、跳閘按鈕(6)、電源開關(guān)(7)、復(fù)位按鈕(8)、重選按鈕(9)、功能按鍵(10)、右移按鍵(11)、左移按鍵(12)、下調(diào)按鍵(13)、上調(diào)按鍵(14)、安裝板(15)，安裝孔(16)，采集卡(17)，插槽(18)，輸入接口(19)，電源模塊(20)，主板(21)，通訊接口(22)，后板(23)，輸出接口(24)，電源插座(25)，側(cè)板(26)，USB接口(27)，RS232/485接口(28)，調(diào)試接口(29)組成;操作面板(I)在正面，上面安裝顯示屏(2)、電源指示燈(3)、系統(tǒng)狀態(tài)指示燈(4)、故障指示燈(5)、跳閘按鈕(6)、電源開關(guān)(7)、復(fù)位按鈕(8)、重選按鈕(9)、功能按鍵(10)、右移按鍵(11)、左移按鍵(12)、下調(diào)按鍵(13)、上調(diào)按鍵(14);操作面板(I)的兩側(cè)為安裝板(15)，安裝板上開安裝孔(16)，操作面板上的所有器件通過導(dǎo)線與主板(21)連接，主板(21)固定于底部，上面放置電子器件和插槽(18)，采集卡(17)可自由插進(jìn)插槽(18)，主板一側(cè)端部放置電源模塊(20)，背面后板(23)中間部位裝輸入接口(19)，下部是輸出接口(24)以及電源插座(25)，側(cè)板(26)上固定通訊接口(22)，上面裝USB接口(27)、RS232/485接口(28)和調(diào)試接口(29)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的故障選線裝置，其特征是采集卡(17)的端部做成L型。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型的諧振接地系統(tǒng)單相接地故障選線裝置，屬小電流故障選線技術(shù)領(lǐng)域，信號(hào)輸入接口和輸出接口位于裝置的背面；通訊端口在側(cè)面；顯示屏和操作面板位于正面；操作面板上裝按鈕、信號(hào)燈和電源開關(guān)；主板固定于底部，上裝若干插槽；采集板插入主板上的插槽內(nèi)，采集板為L(zhǎng)型結(jié)構(gòu)；主板端部放置電源模塊；裝置正面兩側(cè)設(shè)置安裝板和安裝孔。本實(shí)用新型利用線路上的電壓和電流信號(hào)，計(jì)算出瞬時(shí)功率，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，通過綜合比對(duì)分析各線路上瞬時(shí)能量的變化量來選出故障線路，并且顯示故障信息，發(fā)出報(bào)警信號(hào)和跳閘信號(hào)，具有智能故障選線、功能可擴(kuò)展、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R31/08GK202583394SQ20122025134
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者李斌, 束洪春, 仉月仙 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)