一種電網接地故障選線裝置的製作方法
2023-05-01 17:36:51
專利名稱：一種電網接地故障選線裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型的諧振接地系統單相接地故障選線裝置，屬小電流故障選線技術領域。
背景技術：
中性點經消弧線圈接地是目前中低壓配電網中廣泛採用的方式，這種接地方式具有供電可靠性高的優點。中性點經消弧線圈接地系統也稱諧振接地系統，該系統中發生的絕大部分故障是單相接地故障。當發生單相接地故障時系統中不形成短路迴路，只有系統
分布電容引起的很小的零序電流，三相間電壓依然對稱，不影響系統正常工作，我國電力規程規定，系統可以帶單相接地故障繼續運行廣2小時。但是，諧振接地系統發生單相接地故障時，非故障相對地電壓升高，對絕緣造成威脅，長期運行會加速絕緣老化，而且在故障高壓作用下系統可能在線路其它位置被再次擊穿，形成多點接地，造成短路電流通路，導致供電中斷。另外，如果發生間歇性弧光接地時，電弧高溫會導致導線及其臨近的絕緣損壞，發展成相間短路故障。因此，發生接地故障時必須儘快找到故障線路，儘快排除故障。另一方面，諧振接地電網發生單相接地故障後，由於接地點只產生微弱電容電流，加之電弧不穩定、邊界條件複雜等因數影響，使得故障接地電容電流難以識別。而且，不平衡的配電系統在正常運行時也會產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確度的選線裝置。然而，諧振接地電網發生單相接地故障時，故障相電容放電及非故障相電容充電，產生幅值比穩態值大幾倍到幾十倍的暫態電流，造成線路上的能量傳遞發生較大的變化，利用故障線路與非故障線路瞬時能量的相對變化量，可以準確選出故障選線。
實用新型內容針對上述問題，本實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，計算出瞬時功率，當系統發生單相接地時，通過綜合比對分析各線路上瞬時能量的變化量來選出故障線路，並且顯示故障信息，發出報警信號和跳閘信號，具有智能故障選線、功能可擴展、結構緊湊、操作方便、實用等優點。本實用新型技術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、系統狀態指示燈4、故障指示燈5、跳閘按鈕6、電源開關7、復位按鈕8、重選按鈕9、功能按鍵10、右移按鍵11、左移按鍵12、下調按鍵13、上調按鍵14、安裝板15，安裝孔16，採集卡17，插槽18，輸入接口 19，電源模塊20，主板21，通訊接口 22，後板23，輸出接口 24，電源插座25，側板26，USB接口 27，RS232/485接口 28，調試接口 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、系統狀態指示燈4、故障指示燈5、跳閘按鈕6、電源開關7、復位按鈕8、重選按鈕9、功能按鍵10、右移按鍵11、左移按鍵12、下調按鍵13、上調按鍵14 ;操作面板I的兩側為安裝板15，安裝板上開安裝孔16 ;操作面板上的所有器件通過導線與主板21連接，主板21固定於底部，上面固定電子器件和插槽18，採集卡17可自由插進插槽18，主板一側端部放置電源模塊20，背面後板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，側板26上固定通訊接口 22，上面裝USB接口 27、RS232/485接口 28和調試接口 29。採集卡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、系統狀態指示燈4、故障指示燈5、跳閘按鈕6、電源開關7、復位按鈕8、重選按鈕9、功能按鍵10、右移按鍵11、左移按鍵12、下調按鍵13、上調按鍵14、安裝板15，安裝孔16，採集卡17，插槽18，輸入接口 19，電源模塊20，主板21，通訊接口 22，後板23，輸出接口 24，電源插座25，側板26，USB接口 27，RS232/485接口 28，調試接口 29都是市售的普通元件。本實用新型的有益效果利用線路上的電壓和電流信號，計算出瞬時功率，當系統發生單相接地時，通過綜合比對分析各線路上瞬時能量的變化量來選出故障線路，並且顯示故障信息，發出報警信號和跳閘信號，具有智能故障選線、功能可擴展、結構緊湊、操作方便、實用等優點。
圖I是本實用新型正視示意圖；圖2是本實用新型俯視示意圖；圖3是本實用新型後視示意圖；圖4是本實用新型側視示意圖；圖5是本實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-系統正常指示燈，5-線路故障指示燈，6-跳閘按鈕，7-電源開關，8-復位按鈕，9-重選按鈕，10-功能按鍵，11-右移按鍵，12-左移按鍵，13-下調按鍵，14-上調按鍵，15-安裝板，16-安裝孔，17-採集卡，18-插槽，19-輸入接口，20-電源模塊，21-主板，22-通訊接口，23-後板，24-輸出接口，25-電源插座，26-側板，27-USB 接口，28-RS232/485 接口，29-調試接口。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，但本實用新型不限於所述內容。如圖I所示本實用新型故障選線裝置由信號輸入接口，採集板，主板，通訊埠，顯示屏，操作面板，輸出接口，電源模塊組成。操作面板I實現人機互動，上面安裝顯示屏2、電源指示燈3、系統狀態指示燈4、故障指示燈5、跳閘按鈕6、電源開關7、復位按鈕8、重選按鈕9、功能按鍵10、右移按鍵11、左移按鍵12、下調按鍵13、上調按鍵14 ;操作面板I的兩側為安裝板15，安裝板上開安裝孔16，以便就地安裝整個裝置。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線與主板21進行信號傳遞；主板21位與裝置底部，上面放置若干插槽18 ;採集卡17可自由插進插槽，並且採集卡的端部做成L型，靠後面部分裝輸入接口 19 ;主板21右端放電源模塊20，為整機提供電源；主板左側裝通訊接口 22。如圖3所示本故障選線裝置中，背面是後板23，上面開口並外露輸入接口 19 ;輸入接口 19是若干接線端子，用於連接來自電網的信號線；後板23下部裝輸出接口 24，用於輸出跳閘信號，實現線路保護；後板23的右下角裝電源插座25，為整機供電。如圖4所示通訊接口 22固定在側板26上，通訊接口包括USB接口 27、RS232/485接口 28和調試接口 29 ;接口 27可接受報文，進行GPS時鐘校對，以及將數據存入外部存儲設備；接口 28用於與外部計算機通訊；接口 29本機程序調試時使用。本實用新型的工作原理將來自電網各條線路電壓互感器和電流互感器的電壓電流信號進行降幅和高頻濾波處理，然後利用採集卡17進行同步採樣，並將採樣數據送入主板21 —方面將數據送顯示屏顯示，一方面對各路採樣數據進行計算。當發現系統發生接地故障時，通過匹配計算突出暫態過渡中異常變化趨勢，採用多種算法對各線路的數據做比對分析，通過綜合分析選出故障線路，送顯示屏顯示，同時記錄故障信號，並發出故障報警和跳閘信號，實現的功能包括信號錄波，數值計算，接地選線，保護跳閘，判別異常，故障報警，記錄查詢和通訊功能。 本實用新型的工作過程電源線插入電源插座25，接通電源開關7，電源燈3亮，同時整機自檢，系統正常時信號燈4亮；按一下功能按鍵10，顯示屏2出現主菜單，通過操作下調鍵13、上調鍵14、右移鍵11、左移鍵12，可進入子菜單分別進行系統時鐘設定、系統參數設定；電網未發生故障時，顯示屏循環顯示各線路電壓電流波行；當系統發生故障時，指示燈5亮，同時顯示故障類型，若不是單相接地故障，操作復位按鈕8讓裝置再次計算和判斷，並將結果進行顯示；若發生單相接地故障，指示燈5亮，顯示屏同時顯示選出的故障線路，並準備延時調閘，操作複選按鈕9，裝置將重新選線一次，並顯示重選結果；此時，操作按鍵10可進入單一算法選線功能，顯示屏出現各單一選線判據圖標，操作右移按鍵11、左移按鍵12、下調按鍵13、上調按鍵14進行單算法選線，通過反覆運算、多次判定故障線路後，操作按鈕6發出跳閘信號；若未進行人工複選，經延時自動發出跳閘信號。本實用新型通過具體實施過程進行說明的，在不脫離本實用新型範圍的情況下，還可以對本實用新型專利進行各種變換及等同代替，因此，本實用新型專利不局限於所公開的具體實施過程，而應當包括落入本實用新型專利權利要求範圍內的全部實施方案。
權利要求1.一種諧振接地電網單相接地故障選線裝置，其特徵在於故障選線裝置由操作面板(I)、顯示屏(2)、電源指示燈(3)、系統狀態指示燈(4)、故障指示燈(5)、跳閘按鈕(6)、電源開關(7)、復位按鈕(8)、重選按鈕(9)、功能按鍵(10)、右移按鍵(11)、左移按鍵(12)、下調按鍵(13)、上調按鍵(14)、安裝板(15)，安裝孔(16)，採集卡(17)，插槽(18)，輸入接口(19)，電源模塊(20)，主板(21)，通訊接口(22)，後板(23)，輸出接口(24)，電源插座(25)，側板(26)，USB接口(27)，RS232/485接口(28)，調試接口(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)、系統狀態指示燈(4)、故障指示燈(5)、跳閘按鈕(6)、電源開關(7)、復位按鈕(8)、重選按鈕(9)、功能按鍵(10)、右移按鍵(11)、左移按鍵(12)、下調按鍵(13)、上調按鍵(14);操作面板(I)的兩側為安裝板(15)，安裝板上開安裝孔(16)，操作面板上的所有器件通過導線與主板(21)連接，主板(21)固定於底部，上面放置電子器件和插槽(18)，採集卡(17)可自由插進插槽(18)，主板一側端部放置電源模塊(20)，背面後板(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)，側板(26)上固定通訊接口(22)，上面裝USB接口(27)、RS232/485接口(28)和調試接口(29)。
2.根據權利要求I所述的故障選線裝置，其特徵是採集卡(17)的端部做成L型。
專利摘要本實用新型涉及一種新型的諧振接地系統單相接地故障選線裝置，屬小電流故障選線技術領域，信號輸入接口和輸出接口位於裝置的背面；通訊埠在側面；顯示屏和操作面板位於正面；操作面板上裝按鈕、信號燈和電源開關；主板固定於底部，上裝若干插槽；採集板插入主板上的插槽內，採集板為L型結構；主板端部放置電源模塊；裝置正面兩側設置安裝板和安裝孔。本實用新型利用線路上的電壓和電流信號，計算出瞬時功率，當系統發生單相接地時，通過綜合比對分析各線路上瞬時能量的變化量來選出故障線路，並且顯示故障信息，發出報警信號和跳閘信號，具有智能故障選線、功能可擴展、結構緊湊、操作方便、實用等優點。
文檔編號G01R31/08GK202583394SQ20122025134
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月31日 優先權日2012年5月31日
發明者李斌, 束洪春, 仉月仙 申請人:昆明理工大學