CN101191814A - 智能型电力线路故障指示方法及指示器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电力线路故障指示方法及指示器，属于电力线路检测设施技术领域。该方法在包括短路检测回路、中央核心逻辑处理单元以及报警指示器件的硬件环境中，中央核心逻辑处理单元接收到检测信号时，将电参数峰值与对应设定值比较，并比较预定时间间隔内先后输入的电参数峰值，再根据比较结果确定向报警指示器件发出报警指示信号。由于中央核心逻辑处理单元逐个比较故障电流相邻峰值的大小以及信号频率，如果相邻峰值的大小比较接近，尤其是频率与系统电压频率一致，才确认发生了短路故障，发出报警信号，如果相邻峰值在逐渐减小，则认为是倒送电导致的脉冲电流，不会给出报警信号，从而有效避免报警指示的误动作。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力线路故障指示方法及指示器，尤其是一种可以通过识别倒送电电流防止误动来实现电力线路故障指示的方法及指示装置，属于电力线路检测设施技术领域。
背景技术
线路故障指示器是一种安装在架空线路、电力电缆及开关柜母线排上，用于指示故障回路的装置。该装置在电力回路发生短路故障时，可借助红色报警显示指示巡线人员迅速确定故障区段、分支、及故障点，从而避免盲目寻线，改变分段合闸查找故障区段的落后作法。
现有电力线路故障指示器存在的主要问题有：1、线路上电力电缆的增多使得短路故障发生时电缆的分布电容对故障点产生电容放电脉冲，该脉冲的幅值往往很高，易导致指示器发生误动作；2、系统负荷常存在诸多电动机，当线路发生故障时，这些电动机由于负载惯性的作用，成为发电机而向故障点或系统内倒送电，亦会导致故障指示器发生误动作。
发明内容
本发明的目的是：针对上述现有技术存在的容易发生误动作的问题，提供一种可以识别短路电流和倒送电电流的智能型电力线路故障指示方法，同时给出采用该方法的指示器，从而避免短路故障检测由于线路倒送电等而导致的误动作。
为了达到以上目的，本发明的智能型电力线路故障指示方法在包括短路检测回路、中央核心逻辑处理单元以及报警指示器件的硬件环境中；所述短路检测回路用以适时将包括电参数峰值及频率值在内的检测信号输入所述中央核心逻辑处理单元；所述报警指示器件用以在接收到报警指示信号后，指示短路故障；所述中央核心逻辑处理单元用以存储短路电参数设定值以及电力线路固有频率，且当接收到检测信号时，运行步骤如下：
1)、将电参数峰值与对应设定值比较，当电参数峰值大于设定值时，进行下一步；
2)、比较预定时间间隔内先后输入的电参数峰值；
3)、当其差异小于预定值时，进行下一步，否则返回步骤1)；
4)、向报警指示器件发出报警指示信号。
为了进一步可靠避免误动作，所述步骤3)和4)之间还含有步骤：
3-1)、将检测信号中的频率值与电力线路固有频率进行比较；
3-2)、当两者之差小于预定值时，进行下一步骤，否则返回步骤1)。
采用上述方法的智能型电力线路故障指示器包括短路检测回路、中央核心逻辑处理单元以及报警指示器件；所述短路检测回路用以适时将包括电参数峰值及频率值在内的检测信号输入所述中央核心逻辑处理单元；所述报警指示器件用以在接收到报警指示信号后，指示短路故障；所述中央核心逻辑处理单元用以存储短路电参数设定值以及电力线路固有频率，且含有
——第一比较装置，用以接收到检测信号时，将其中电参数峰值与对应设定值比较；
——第二比较装置，用以比较预定时间间隔内先后输入的电参数峰值；
——第三比较装置，用以将检测信号中的频率值与电力线路固有频率进行比较；
——报警指示发出装置，用以当先后输入的电参数峰值差异小于预定值，且检测信号中的频率值与电力线路固有频率之差小于预定值时，向报警指示器件发出报警指示信号。
由于中央核心逻辑处理单元在根据设定值初步判断发生疑似短路事件后，并不立即发出短路指示信号，而是进入倒送电判断逻辑分析状态，逐个比较故障电流相邻峰值的大小以及信号频率，如果相邻峰值的大小比较接近，尤其是频率与系统电压频率一致，才确认发生了短路故障，发出报警信号；如果相邻峰值在逐渐减小，则认为是倒送电导致的脉冲电流，不会给出报警信号，从而有效避免报警指示的误动作。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图2为图1实施例的电路原理框图
图3为与图2对应的电路原理图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的智能型电力线路故障指示器如图1所示，短路检测回路中含有由导磁材料和绕在其上线圈构成的开口电流互感器1，其两端附近分别固定立柱6、两立柱上端分别固定延伸至开口电流互感器中部附近的压线弹簧5，两压线弹簧交叉构成X形。检测时用于卡持待检导线，十分方便。开口电流互感器1将取自待检导线的电流信号输入到固定在智能型电力线路故障指示器内且位于其下方的信号处理板3上的中央核心逻辑处理单元进行处理。电场信号拾取板2由金属导体和均压环构成，位于开口电流互感器1与信号处理板3之间，处于高压导线所形成的电场中，与导线之间存在有交变电位势，利用它拾取与导线电压成正比关系的电场信号，输入信号处理板3的中央核心逻辑处理单元。信号处理板3下方安装作为报警指示器件的步进电机4，中央核心逻辑处理单元的报警指示信号输出端接步进电机4的受控端。具体而言，步进电机4由两组线圈和一个永磁体的转子构成，永磁体的转子上安装有故障标识牌，两组线圈分别为显示线圈和复归线圈，当指示器检测到有故障发生时，驱动显示线圈将永磁体的磁极吸引到自身附近，导致其处于报警状态，当计时时间到时，驱动复归线圈动作，将永磁体的磁极吸引到复归线圈附近，使指示器处于复归状态。
实施例的电路原理如图2、3所示，开口电器互感器检测到线路的电流信号，送给前置放大器进行信号放大和阻抗变换，得到电流的信号，一路送给A/D采样器U4进行采样处理，将模拟信号变为数字信号后输送到中央核心逻辑处理单元U5，判断幅值和峰值。另一路送给主要由于比较器A5、A6构成的过零检测电路，进行整形处理，得出与正弦波形同步的方波去控制中央核心逻辑控制单元计数器的开始和结束，电场信号也被整形成与系统电压同步的方波去启动中央核心逻辑控制单元来计算电流的频率。
本实施例的工作原理是：由开口电流互感器、前置放大器、A/D转换器构成短路检测电路，中央核心逻辑处理单元将以前的峰值保存起来作为短路电流的设定值，准备与下次检测到的值进行比较，从而检测出短路故障电流。当短路检测电路到短路故障电流时，中央核心逻辑处理单元开始高速采样并逐个比较该故障电流的相邻峰值的大小、信号频率，如果相邻峰值的大小比较接近，通常大电流的每个峰值的差别小于其值的10％，且频率与系统电压频率一致，则认为是真正的故障电流，从而确认了短路故障，并经由中央核心逻辑处理单元的报警指示信号输出端给出报警信号，驱使步进电机动作，发出报警信号。
如果相邻峰值在逐渐减小，且频率与系统频率不同，或者相邻峰值逐渐减小，则认为是倒送电导致的短路脉冲电流，中央核心逻辑处理单元则不会给出报警信号。供电方向检测电路中的过零检测电路分别将电流和电压的正弦波变成梯形波，脉冲整形对该梯形波进行整形，使其变成方波，两个方波分别触发相位计数单元进行计数，并将计数器的值和设定值进行比较，从而判断出线路实际频率。
与现有技术相比，本实施例结构合理，操作方便，可以有效避免线路倒送电而导致的误动。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。几采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种智能型电力线路故障指示方法，在包括短路检测回路、中央核心逻辑处理单元以及报警指示器件的硬件环境中；所述报警指示器件用以在接收到报警指示信号后，指示短路故障；其特征在于：所述短路检测回路用以适时将包括电参数峰值及频率值在内的检测信号输入所述中央核心逻辑处理单元；所述中央核心逻辑处理单元用以存储短路电参数设定值以及电力线路固有频率，且当接收到检测信号时，运行步骤如下：
1)、将电参数峰值与对应设定值比较，当电参数峰值大于设定值时，进行下一步；
2)、比较预定时间间隔内先后输入的电参数峰值；
3)、当其差异小于预定值时，进行下一步，否则返回步骤1)；
4)、向报警指示器件发出报警指示信号。
2.根据权利要求1所述的智能型电力线路故障指示方法，其特征在于：所述步骤3)和4)之间还含有步骤：
3-1)、将检测信号中的频率值与电力线路固有频率进行比较；
3-2)、当两者之差小于预定值时，进行下一步骤，否则返回步骤1)。
3.一种智能型电力线路故障指示器，包括短路检测回路、中央核心逻辑处理单元以及报警指示器件；所述报警指示器件用以在接收到报警指示信号后，指示短路故障；其特征在于：所述短路检测回路用以适时将包括电参数峰值及频率值在内的检测信号输入所述中央核心逻辑处理单元；所述中央核心逻辑处理单元用以存储短路电参数设定值以及电力线路固有频率，且含有
——第一比较装置，用以接收到检测信号时，将其中电参数峰值与对应设定值比较；
——第二比较装置，用以比较预定时间间隔内先后输入的电参数峰值；
——第三比较装置，用以将检测信号中的频率值与电力线路固有频率进行比较；
——报警指示发出装置，用以当先后输入的电参数峰值差异小于预定值，且检测信号中的频率值与电力线路固有频率之差小于预定值时，向报警指示器件发出报警指示信号。
4.根据权利要求3所述的智能型电力线路故障指示器，其特征在于：所述短路检测回路由开口电器互感器、前置放大器、A/D采样器构成。
5.根据权利要求4所述的智能型电力线路故障指示器，其特征在于：所述开口电流互感器由导磁材料和绕在其上线圈构成，其两端附近分别固定立柱，所述两立柱上端分别固定延伸至开口电流互感器中部附近的压线弹簧，所述两压线弹簧交叉构成X形。
6.根据权利要求5所述的智能型电力线路故障指示器，其特征在于：所述开口电流互感器下方固定装有中央核心逻辑处理单元的信号处理板，所述开口电流互感器与信号处理板之间装有由金属导体和均压环构成的电场信号拾取板。
7.根据权利要求6所述的智能型电力线路故障指示器，其特征在于：所述信号处理板下方安装作为报警指示器件的步进电机，所述步进电机由分别作为显示线圈和复归线圈的两组线圈以及一个永磁体的转子构成，所述永磁体的转子上安装有故障标识牌。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101697497B (zh) * | 2009-10-10 | 2013-01-02 | 江苏省电力公司南京供电公司 | 一种多功能电能信息集中器及其通讯方法 |
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| CN103792460A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-05-14 | 福建奥通迈胜电力科技有限公司 | 故障指示器的短路故障监测电路 |
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2007
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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