CN2537983Y

CN2537983Y - 一种短路与接地故障显示器

Info

Publication number: CN2537983Y
Application number: CN 02218444
Authority: CN
Inventors: 张培铭; 林苏斌; 陈丽辉; 吴传武; 郑云钦
Original assignee: Fuzhou University
Current assignee: Fuzhou University
Priority date: 2002-01-17
Filing date: 2002-01-17
Publication date: 2003-02-26
Anticipated expiration: 2012-01-17

Abstract

本实用新型公开了一种短路与接地故障显示器的方案，它属于一种用于显示高压电力系统短路与接地故障的装置，属于电力系统的监测装置类。该方案包括短路故障传感部分D1，短路故障传感部分D2，短路故障传感部分D3，光纤G1，光纤G2，光纤G3，接地电流传感器J，接地信号电缆J1，信号接收处理部分K，故障信号显示部分X1，远程控制报警部分X2，无线控制报警部分X3，无线接收部分W，通信电路部分X4，实现了高压电力系统短路与接地故障显示及报警，提高了电力系统运行的可靠性。

Description

一种短路与接地故障显示器

技术领域：

本实用新型属于一种用于显示高压电力系统短路与接地故障的装置，属于电力系统的监测装置类。

背景技术：

在高压电力系统中，短路与接地故障是主要故障之一，这些故障对系统将造成严重破坏。如果在系统中能及时检测出故障并及时进行维修将提高运行效率与可靠性。目前对短路与接地故障显示器已有论述，以董纪清、林苏斌、张培铭等发表在《电气开关》2001年第5期的“一种短路与接地故障显示装置”一文介绍了采用单片机、光纤实现高压电力系统短路与接地故障显示与报警，然而，该文未提供短路故障传感器、接地故障传感器及信号接收处理等具体方案。

技术内容：

本实用新型的目的就是提供研制的一种短路与接地故障显示器的短路故障传感部分、接地故障传感部分，信号接收处理部分等具体方案。

本实用新型的目的是这样实现的，它包括短路故障传感部分，光纤，接地电流传感器，接地信号电缆，信号接收处理部分，故障信号显示部分，远程控制报警部分，无线控制报警部分，无线接收部分，通信电路部分，其连接关系是短路故障传感部分的输出端接至光纤的一端，从而将反映一相电路短路故障的光信号输入光纤，光纤的另一端与信号接收处理部分的输入端1相接，另一短路故障传感部分的输出端接至另一光纤的一端，从而将反映另一相电路短路故障的光信号输入光纤，光纤的另一端与信号接收处理部分的输入端2相接，第三个短路故障传感部分的输出端接至第三个光纤的一端，从而将反映第三相电路短路故障的光信号输入光纤，光纤的另一端与信号接收处理部分的输入端3相接，接地电流传感器的输出端接至接地信号电缆的一端，从而将反映电路接地故障的电信号输入接地信号电缆，接地信号电缆的另一端与信号接收处理部分的输入端4、5相接，信号接收处理部分的输出端1、2、3、4接到故障信号显示部分，信号接收处理部分的输出端5、6接到远程控制报警部分，信号接收处理部分的输出端7接到无线控制与报警部分，信号接收处理部分的输出端8接到通信电路部分，通信电路部分接到计算机，无线控制与报警部分将故障信号发射到无线接收部分；

本实用新型的短路故障传感部分由电流传感器，整流器，电源，采样部分，阈值设定部分，信号比较部分，电光转换部分组成，其连接关系是电流传感器输出端接到整流器输入端，经整流器整流的信号既作为电源又作为信号源，整流器的输出端与电源的输入端、采样部分的输入端相接，电源的输出端接到信号比较部分电源端与电光转换部分电源端，采样部分的输出端与信号比较部分的输入端相接，阈值设定部分的输出端接到信号比较部分的另一个输入端，信号比较部分的输出端接到电光转换部分的输入端，从而将经信号比较部分判断确定的故障信号送到电光转换部分，电光转换部分的输出端与光纤的一端相接，将短路故障时产生的光信号送入光纤；

本实用新型的短路故障传感部分由电流传感器，整流器，电源，采样部分，阈值设定部分，信号比较部分，电光转换部分组成，其连接关系是电流传感器输出端接到整流器的输入端，经整流器整流的信号既作为电源又作为信号源，整流器的输出端与电源的输入端、采样部分的输入端相接，电源的输出端接到信号比较部分电源端与电光转换部分电源端，采样部分的输出端与信号比较部分的输入端相接，阈值设定部分的输出端接到信号比较部分的另一个输入端，信号比较部分的输出端接到电光转换部分的输入端，从而将经信号比较部分判断确定的故障信号送到电光转换部分，电光转换部分的输出端与光纤的一端相接，将短路故障时产生的光信号送入光纤；

本实用新型的短路故障传感部分由电流传感器，整流器，电源，采样部分，阈值设定部分，信号比较部分，电光转换部分组成，其连接关系是电流传感器输出端接到整流器的输入端，经整流器整流的信号既作为电源又作为信号源，整流器的输出端与电源的输入端、，采样部分的输入端相接，电源的输出端接到信号比较部分电源端与电光转换部分电源端，采样部分的输出端与信号比较部分的输入端相接，阈值设定部分的输出端接到信号比较部分的另一个输入端，信号比较部分的输出端接到电光转换部分的输入端，从而将经信号比较部分判断确定的故障信号送到电光转换部分，电光转换部分的输出端与光纤的一端相接，将短路故障时产生的光信号送入光纤；

本实用新型的信号接收处理部分由光电转换部分，接地整流滤波器，接地信号采样比较部分，接地电平转换部分，故障逻辑处理部分，单片机控制电路部分组成，其连接关系是光纤的另一端接到信号接收处理部分的输入端1，信号接收处理部分的输入端1接到光电转换部分的输入端，另一个光纤的另一端接到信号接收处理部分的输入端2，信号接收处理部分的输入端2接到另一个光电转换部分的输入端，第三个光纤的另一端接到信号接收处理部分的输入端3，信号接收处理部分的输入端3接到第三个光电转换部分的输入端，接地信号电缆的另一端接到信号接收处理部分的输入端4与5，信号接收处理部分的输入端4与5接到接地整流滤波器的输入端，接地整流滤波器的输出端接到接地信号采样比较部分的输入端，接地信号采样比较部分的输出端接到接地电平转换部分的输入端，接地电平转换部分的输出端与故障逻辑处理部分的输入端4、单片机控制电路部分的口4相接，光电转换部分的输出端接到故障逻辑处理部分的输入端1与单片机控制电路部分的口1，另一个光电转换部分的输出端接到故障逻辑处理部分的输入端2与单片机控制电路部分的口2，第三个光电转换部分的输出端接到故障逻辑处理部分的输入端3与单片机控制电路部分的口3，故障逻辑处理部分的输出端接到单片机控制电路部分的口5，在故障时，通过信号的改变，唤醒为节能而处于休眠状态的单片机，单片机控制电路部分的口6、7、8、9分别接到信号接收处理部分的输出端1、2、3、4，信号接收处理部分的输出端1、2、3、4分别接到故障信号显示部分的四个输入端，显示四个指示灯，单片机控制电路部分的口10、11分别与信号接收处理部分的输出端5、6相接，再接到远程控制报警部分中继电器的置位端、复位端，单片机控制电路部分的口12接到信号接收处理部分的输出端7，信号接收处理部分的输出端7再接到无线控制报警部分的输入端，无线控制报警部分的输出端将信号发射到无线接收部分，单片机控制电路部分的口13与信号接收处理部分的输出端8相接，信号接收处理部分的输出端8与通信电路部分的输入端相接再接到计算机；

本实用新型与现已公开的技术相比是提供了研制的一种短路与接地故障显示器的短路故障传感部分、接地故障传感部分，信号接收处理部分等具体方案，实现了高压电力系统短路与接地故障显示及报警，提高了电力系统运行的可靠性。

以下将结合实施例附图对本实用新型作进一步描述

图1为本实用新型的整体结构示意框图

图2为本实用新型短路故障传感部分D1结构示意图

图3为本实用新型短路故障传感部分D2结构示意图

图4为本实用新型短路故障传感部分D3结构示意图

图5为本实用新型信号接收处理部分结构示意图

图1中，D1为短路故障传感部分，D2为短路故障传感部分，D3为短路故障传感部分，G1为光纤，G2为光纤，G3为光纤，J为接地电流传感器，J1为接地信号电缆，K为信号接收处理部分，X1为故障信号显示部分，X2为远程控制报警部分，X3为无线控制报警部分，W为无线接收部分，X4为通信电路部分，IN1为信号接收处理部分K的输入端1，IN2为信号接收处理部分K的输入端2，IN3为信号接收处理部分K的输入端3，IN4为信号接收处理部分K的输入端4，IN5为信号接收处理部分K的输入端5，OU1为信号接收处理部分K的输出端1，OU2为信号接收处理部分K的输出端2，OU3为信号接收处理部分K的输出端3，OU4为信号接收处理部分K的输出端4，OU5为信号接收处理部分K的输出端5，OU6为信号接收处理部分K的输出端6，OU7为信号接收处理部分K的输出端7，OU8为信号接收处理部分K的输出端8，C为计算机；

图2中，C1为电流传感器，Z1为整流器，Y1为电源，A1为采样部分，S1为阈值设定部分，B1为信号比较部分，E1为电光转换部分，U1为信号比较部分B1的电源端，U2为电光转换部分E1的电源端；

图3中，C2为电流传感器，Z2为整流器，Y2为电源，A2为采样部分，S2为阈值设定部分，B2为信号比较部分，E2为电光转换部分，U3为信号比较部分B2的电源端，U4为电光转换部分E2的电源端

图4中，C3为电流传感器，Z3为整流器，Y3为电源，A3为采样部分，S3为阈值设定部分，B3为信号比较部分，E3为电光转换部分，U5为信号比较部分B3的电源端，U6为电光转换部分E3的电源端；

图5中，F1为光电转换部分，F2为光电转换部分，F3为光电转换部分，I为接地电平转换部分，L为故障逻辑处理部分，N为单片机控制电路部分，IN1为信号接收处理部分K的输入端1，IN2为信号接收处理部分K的输入端2，IN3为信号接收处理部分K的输入端3，IN4为信号接收处理部分K的输入端4，IN5为信号接收处理部分K的输入端5，IN6为故障逻辑处理部分L的输入端1，IN7为故障逻辑处理部分L的输入端2，IN8为故障逻辑处理部分L的输入端3，IN9为故障逻辑处理部分L的输入端4，OU1为信号接收处理部分K的输出端1，OU2为信号接收处理部分K的输出端2，OU3为信号接收处理部分K的输出端3，OU4为信号接收处理部分K的输出端4，OU5为信号接收处理部分K的输出端5，OU6为信号接收处理部分K的输出端6，OU7为信号接收处理部分K的输出端7，OU8为信号接收处理部分K的输出端8，OU9为故障逻辑处理部分L的输出端，C为计算机；

从图1可知，本实用新型包括短路故障传感部分D1，短路故障传感部分D2，短路故障传感部分D3，光纤G1，光纤G2，光纤G3，接地电流传感器J，接地信号电缆J1，信号接收处理部分K，故障信号显示部分X1，远程控制报警部分X2，无线控制报警部分X3，无线接收部分W，通信电路部分X4，其连接关系是短路故障传感部分D1的输出端接至光纤G1的一端，从而将反映一相电路短路故障的光信号输入光纤G1，G1的另一端与信号接收处理部分K的输入端IN1相接，短路故障传感部分D2的输出端接至光纤G2的一端，从而将反映另一相电路短路故障的光信号输入光纤G2，G2的另一端与信号接收处理部分K的输入端IN2相接，短路故障传感部分D3的输出端接至光纤G3的一端，从而将反映第三相电路短路故障的光信号输入光纤G3，G3的另一端与信号接收处理部分K的输入端IN3相接，接地电流传感器J的输出端接至接地信号电缆J1的一端，从而将反映电路接地故障的电信号输入接地信号电缆J1，J1的另一端与信号接收处理部分K的输入端IN4、IN5相接，信号接收处理部分K的输出端OU1、OU2、OU3、OU4接到故障信号显示部分X1，信号接收处理部分K的输出端OU5、OU6接到远程控制报警部分X2，信号接收处理部分K的输出端OU7接到无线控制与报警部分X3，信号接收处理部分K的输出端OU8接到通信电路部分X4，X4接到计算机，X3将故障信号发射到无线接收部分W；

从图2可知，本实用新型的短路故障传感部分D1由电流传感器C1，整流器Z1，电源Y1，采样部分A1，阈值设定部分S1，信号比较部分B1，电光转换部分E1组成，其连接关系是电流传感器C1输出端接到整流器Z1的输入端，经整流器Z1整流的信号既作为电源又作为信号源，Z1的输出端与电源Y1的输入端、采样部分A1的输入端相接，电源Y1的输出端接到信号比较部分B1电源端U1与电光转换部分E1电源端U2，采样部分A1的输出端与信号比较部分B1的输入端相接，阈值设定部分S1的输出端接到信号比较部分B1的另一个输入端，信号比较部分B1的输出端接到电光转换部分E1的输入端，从而将经信号比较部分B1判断确定的故障信号送到E1，E1的输出端与光纤G1的一端相接，将短路故障时产生的光信号送入G1；

从图3可知，本实用新型的短路故障传感部分D2由电流传感器C2，整流器Z2，电源Y2，采样部分A2，阈值设定部分S2，信号比较部分B2，电光转换部分E2组成，其连接关系是电流传感器C2输出端接到整流器Z2的输入端，经整流器Z2整流的信号既作为电源又作为信号源，Z2的输出端与电源Y2的输入端，采样部分A2的输入端相接，电源Y2的输出端接到信号比较部分B2电源端U3与电光转换部分E2电源端U4，采样部分A2的输出端与信号比较部分B2的输入端相接，阈值设定部分S2的输出端接到信号比较部分B2的另一个输入端，信号比较部分B2的输出端接到电光转换部分E2的输入端，从而将经信号比较部分B2判断确定的故障信号送到E2，E2的输出端与光纤G2的一端相接，将短路故障时产生的光信号送入G2；

从图4可知，本实用新型的短路故障传感部分D3由电流传感器C3，整流器Z3，电源Y3，采样部分A3，阈值设定部分S3，信号比较部分B3，电光转换部分E3组成，其连接关系是电流传感器C3输出端接到整流器Z3的输入端，经整流器Z3整流的信号既作为电源又作为信号源，Z3的输出端与电源Y3的输入端，采样部分A3的输入端相接，电源Y3的输出端接到信号比较部分B3电源端U5与电光转换部分E3电源端U6，采样部分A3的输出端与信号比较部分B3的输入端相接，阈值设定部分S3的输出端接到信号比较部分B3的另一个输入端，信号比较部分B3的输出端接到电光转换部分E3的输入端，从而将经信号比较部分B3判断确定的故障信号送到E3，E3的输出端与光纤G3的一端相接，将短路故障时产生的光信号送入G3；

从图5可知，本实用新型的信号接收处理部分K由光电转换部分F1，光电转换部分F2，光电转换部分F3，接地整流滤波器Z4，接地信号采样比较部分A4，接地电平转换部分I，故障逻辑处理部分L，单片机控制电路部分N组成，其连接关系是光纤G1的另一端接到K的输入端IN1，K的输入端IN1接到光电转换部分F1的输入端，光纤G2的另一端接到K的输入端IN2，K的输入端IN2接到光电转换部分F2的输入端，光纤G3的另一端接到K的输入端IN3，K的输入端IN3接到光电转换部分F3的输入端，接地信号电缆J1的另一端接到信号接收处理部分K的输入端IN4与IN5，K的输入端IN4与IN5接到接地整流滤波器Z4的输入端，Z4的输出端接到接地信号采样比较部分A4的输入端，A4的输出端接到接地电平转换部分I的输入端，I的输出端与故障逻辑处理部分L的输入端IN9、单片机控制电路部分N的口4相接，F1的输出端接到L的输入端IN6与N的口1，F2的输出端接到L的输入端IN7与N的口2，F3的输出端接到L的输入端IN8与N的口3，L的输出端OU9接到N的口5，在故障时，通过信号的改变，唤醒为节能而处于休眠状态的单片机，N的口6、7、8、9分别接到K的输出端OU1、OU2、OU3、OU4，K的输出端OU1、OU2、OU3、OU4分别接到故障信号显示部分X1的四个输入端，显示四个指示灯，N的口10、11分别与K的输出端OU5、OU6相接，再接到远程控制报警部分X2中继电器的置位端、复位端，N的口12接到K的输出端OU7，K的输出端OU7再接到无线控制报警部分X3的输入端，X3的输出端将信号发射到无线接收部分W，N的口13与K的输出端OU8相接，K的输出端OU8与通信电路部分X4的输入端相接再接到计算机。

Claims

1.一种短路与接地故障显示器，其特征在于：

(1)本实用新型包括短路故障传感部分(D1)，短路故障传感部分(D2)，短路故障传感部分(D3)，光纤(G1)，光纤(G2)，光纤(G3)，接地电流传感器(J)，接地信号电缆(J1)，信号接收处理部分(K)，故障信号显示部分(X1)，远程控制报警部分(X2)，无线控制报警部分(X3)，无线接收部分(W)，通信电路部分(X4)，其连接关系是短路故障传感部分(D1)的输出端接至光纤(G1)的一端，从而将反映一相电路短路故障的光信号输入光纤(G1)，光纤(G1)的另一端与信号接收处理部分(K)的输入端(IN1)相接，短路故障传感部分(D2)的输出端接至光纤(G2)的一端，从而将反映另一相电路短路故障的光信号输入光纤(G2)，光纤(G2)的另一端与信号接收处理部分(K)的输入端(IN2)相接，短路故障传感部分(D3)的输出端接至光纤(G3)的一端，从而将反映第三相电路短路故障的光信号输入光纤(G3)，光纤(G3)的另一端与信号接收处理部分(K)的输入端(IN3)相接，接地电流传感器J的输出端接至接地信号电缆(J1)的一端，从而将反映电路接地故障的电信号输入接地信号电缆(J1)，接地信号电缆(J1)的另一端与信号接收处理部分(K)的输入端(IN4)、输入端(IN5)相接，信号接收处理部分(K)的输出端(OU1、OU2、OU3、OU4)接到故障信号显示部分(X1)，信号接收处理部分(K)的输出端(OU5、OU6)接到远程控制报警部分(X2)，信号接收处理部分(K)的输出端(OU7)接到无线控制与报警部分(X3)，信号接收处理部分(K)的输出端(OU8)接到通信电路部分(X4)，通信电路部分(X4)接到计算机，无线控制报警部分(X3)将故障信号发射到无线接收部分(W)；

(2)本实用新型的短路故障传感部分(D1)由电流传感器(C1)，整流器(Z1)，电源(Y1)，采样部分(A1)，阈值设定部分(S1)，信号比较部分(B1)，电光转换部分(E1)组成，其连接关系是电流传感器(C1)输出端接到整流器(Z1)的输入端，经整流器(Z1)整流的信号既作为电源又作为信号源，整流器(Z1)的输出端与电源(Y1)的输入端、采样部分(A1)的输入端相接，电源(Y1)的输出端接到信号比较部分(B1)电源端(U1)与电光转换部分(E1)电源端(U2)，采样部分(A1)的输出端与信号比较部分(B1)的输入端相接，阈值设定部分(S1)的输出端接到信号比较部分(B1)的另一个输入端，信号比较部分(B1)的输出端接到电光转换部分(E1)的输入端，从而将经信号比较部分(B1)判断确定的故障信号送到电光转换部分(E1)，电光转换部分(E1)的输出端与光纤(G1)的一端相接，将短路故障时产生的光信号送入光纤(G1)；

(3)本实用新型的短路故障传感部分(D2)由电流传感器(C2)，整流器(Z2)，电源(Y2)，采样部分(A2)，阈值设定部分(S2)，信号比较部分(B2)，电光转换部分(E2)组成，其连接关系是电流传感器(C2)输出端接到整流器(Z2)的输入端，经整流器(Z2)整流的信号既作为电源又作为信号源，整流器(Z2)的输出端与电源(Y2)的输入端，采样部分(A2)的输入端相接，电源(Y2)的输出端接到信号比较部分(B2)电源端(U3)与电光转换部分(E2)电源端(U4)，采样部分(A2)的输出端与信号比较部分(B2)的输入端相接，阈值设定部分(S2)的输出端接到信号比较部分(B2)的另一个输入端，信号比较部分(B2)的输出端接到电光转换部分(E2)的输入端，从而将经信号比较部分(B2)判断确定的故障信号送到电光转换部分(E2)，电光转换部分(E2)的输出端与光纤(G2)的一端相接，将短路故障时产生的光信号送入光纤(G2)；

(4)本实用新型的短路故障传感部分(D3)由电流传感器(C3)，整流器(Z3)，电源(Y3)，采样部分(A3)，阈值设定部分(S3)，信号比较部分(B3)，电光转换部分(E3)组成，其连接关系是电流传感器(C3)输出端接到整流器(Z3)的输入端，经整流器(Z3)整流的信号既作为电源又作为信号源，整流器(Z3)的输出端与电源(Y3)的输入端、采样部分(A3)的输入端相接，电源(Y3)的输出端接到信号比较部分(B3)电源端(U5)与电光转换部分(E3)电源端(U6)，采样部分(A3)的输出端与信号比较部分(B3)的输入端相接，阈值设定部分(S3)的输出端接到信号比较部分(B3)的另一个输入端，信号比较部分(B3)的输出端接到电光转换部分(E3)的输入端，从而将经信号比较部分(B3)判断确定的故障信号送到电光转换部分(E3)，电光转换部分(E3)的输出端与光纤(G3)的一端相接，将短路故障时产生的光信号送入光纤(G3)；

(5)本实用新型的信号接收处理部分(K)由光电转换部分(F1)，光电转换部分(F2)，光电转换部分(F3)，接地整流滤波器(Z4)，接地信号采样比较部分(A4)，接地电平转换部分(I)，故障逻辑处理部分(L)，单片机控制电路部分(N)组成，其连接关系是光纤(G1)的另一端接到信号接收处理部分(K)的输入端(IN1)，信号接收处理部分(K)的输入端(IN1)接到光电转换部分(F1)的输入端，光纤(G2)的另一端接到信号接收处理部分(K)的输入端(IN2)，信号接收处理部分(K)的输入端(IN2)接到光电转换部分(F2)的输入端，光纤(G3)的另一端接到信号接收处理部分(K)的输入端(IN3)，信号接收处理部分(K)的输入端(IN3)接到光电转换部分(F3)的输入端，接地信号电缆(J1)的另一端接到信号接收处理部分(K)的输入端(IN4)与输入端(IN5)，信号接收处理部分(K)的输入端输入端(IN4)与输入端(IN5)接到接地整流滤波器(Z4)的输入端，整流滤波器(Z4)的输出端接到接地信号采样比较部分(A4)的输入端，采样比较部分(A4)的输出端接到接地电平转换部分(I)的输入端，接地电平转换部分(I)的输出端与故障逻辑处理部分(L)的输入端(IN9)、单片机控制电路部分(N)的口4相接，光电转换部分(F1)的输出端接到故障逻辑处理部分(L)的输入端(IN6)与单片机控制电路部分(N)的口1，光电转换部分(F2)的输出端接到故障逻辑处理部分(L)的输入端(IN7)与单片机控制电路部分(N)的口2，光电转换部分(F3)的输出端接到故障逻辑处理部分(L)的输入端(IN8)与单片机控制电路部分(N)的口3，故障逻辑处理部分(L)的输出端(OU9)接到单片机控制电路部分(N)的口5，在故障时，通过信号的改变，唤醒为节能而处于休眠状态的单片机，单片机控制电路部分(N)的口6、7、8、9分别接到K的输出端(OU1、OU2、OU3、OU4)，信号接收处理部分(K)的输出端(OU1、OU2、OU3、OU4)分别接到故障信号显示部分(X1)的四个输入端，显示四个指示灯，单片机控制电路部分(N)的口10、11分别与信号接收处理部分(K)的输出端(OU5、OU6)相接，再接到远程控制报警部分(X2)中继电器的置位端、复位端，单片机控制电路部分(N)的口12接到信号接收处理部分(K)的输出端(OU7)，信号接收处理部分(K)的输出端(OU7)再接到无线控制报警部分(X3)的输入端，无线控制报警部分(X3)的输出端将信号发射到无线接收部分(W)，单片机控制电路部分(N)的口13与信号接收处理部分(K)的输出端(OU8)相接，信号接收处理部分(K)的输出端(OU8)与通信电路部分(X4)的输入端相接再接到计算机。