CN103091602B - 电力载波在线故障检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力载波在线故障检测装置，包括中央处理器、采样电路、零线检测电路、报警输出电路、电源电路、按键电路、显示电路、通讯电路以及自动恒温装置，自动恒温装置包括低温检测模块和温度控制模块，通讯电路采用电力载波通讯模块，包括A相、B相或C相传输，所述中央处理器包括AD采样电路、比较模块以及输出模块，采样电路包括用于电流互感器、电压传感器以及TRMS测量芯片，电流互感器和电压传感器分别与TRMS测量芯片连接，TRMS测量芯片与AD采样电路连接，本发明直接采用电力载波通讯方式，可以不需要敷设专有线路，只要有电力线路的地方就可以使用，避免了重新铺设电力线路的资源浪费和人力浪费。

Description

电力载波在线故障检测装置

技术领域

本发明具体涉及一种电网在线故障检测装置。                                

背景技术

目前的电网在线故障检测装置多是基于传统485接口与网络进行通讯，安装在偏远地区的电网在线检测仪与后台联网时需要重新布线实现通讯，二次布线导致工程量大，人力需求高。

发明内容

为了解决上述技术的不足，本发明的目的是提供一种电力载波在线故障检测装置，其解决了以往电网在线检测仪实现通信需要二次布线的不足。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电力载波在线故障检测装置，其包括中央处理器、与中央处理器连接，用于采集电流、电压数据的采样电路、用于检测零线状态的零线检测电路、用于输出报警信号的报警输出电路、用于提供电源的电源电路、用于输入比较值的按键电路以及用于显示的显示电路，所述电力载波在线故障检测装置还设有用于通讯的通讯电路以及用于调节温度的自动恒温装置，所述自动恒温装置包括用于检测温度的低温检测模块以及用于控制温度的温度控制模块，所述通讯电路采用电力载波通讯模块，所述电力载波通讯模块包括A相传输，B相传输或C相传输，所述中央处理器包括与采样电路连接，用于采集采样电路和零线检测电路输出信号的AD采样电路、用于将AD采样电路采集的信号与按键电路输入的比较值进行比较的比较模块以及与报警输出电路连接，用于根据比较模块得出的结果输出报警指令的输出模块，所述采样电路包括用于采集电流的电流互感器、用于采集电压的电压传感器以及用于得到真有效值的TRMS测量芯片，所述电流互感器和电压传感器分别与TRMS测量芯片连接，所述TRMS测量芯片与AD采样电路连接。

所述电力载波在线故障检测装置设有用于存储数据的高速存储器，所述高速存储器与中央处理器连接。

所述电力载波在线故障检测装置设有用于实现实时记录的时间对时模块，所述时间对时模块采用万年历实时时钟设计。

所述报警输出电路包括用于输出过压保护信号的过压报警电路、用于输出欠压保护信号的欠压报警电路、用于输出过流保护信号的过流报警电路、用于输出欠流保护信号的欠流报警电路、用于输出三相不平衡信号的三相不平衡报警电路、用于输出零线断线信号的零线断线报警电路以及用于输出任一相断开信号的断线报警电路，所述零线断线报警电路包括零线断线继电器，所述断线报警电路包括断线继电器。

所述电力载波在线故障检测装置设有用于断路器状态检测的2路DI断路器状态输入电路以及用于外置其它信号输入的4路DI非电量信息输入电路，所述DI断路器状态输入电路以及DI非电量信息输入电路分别通过隔离转换电路与中央处理器连接。

所述电力载波在线故障检测装置设有用于电力载波在线故障检测装置抗晃电检测的抗晃电检测电路，所述抗晃电检测电路与中央处理器连接。

所述电力载波在线故障检测装置设有用于电力载波在线故障检测装置复位监控的复位监控电路。

所述显示电路包括LED代码显示器。

所述电力载波在线故障检测装置设有作为备用数据信息传输通讯，用于现场检测及判定装置的可靠性，稳定性及检测的RS485通讯接口。

本发明的有益效果是，本发明直接采用电力载波通讯方式，可以不需要敷设专有线路，只要有电力线路的地方就可以使用，避免了重新铺设电力线路的资源浪费和人力浪费。

附图说明

附图1是本发明的逻辑结构示意图。

附图2是本发明的中央处理器的逻辑示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

参见图1和图2，本发明包括中央处理器12、与中央处理器12连接，用于采集电流、电压数据的采样电路、用于检测零线状态的零线检测电路4、用于输出报警信号的报警输出电路15、用于提供电源的电源电路7、用于输入比较值的按键电路8以及用于显示的显示电路，所述电力载波在线故障检测装置还设有用于通讯的通讯电路以及用于调节温度的自动恒温装置，所述自动恒温装置包括用于检测温度的低温检测模块5以及用于控制温度的温度控制模块6，所述通讯电路采用电力载波通讯模块14，所述中央处理器12包括与采样电路连接，用于采集采样电路和零线检测电路4输出信号的AD采样电路121、用于将AD采样电路121采集的信号与按键电路8输入的比较值进行比较的比较模块122以及与报警输出电路123连接，用于根据比较模块122得出的结果输出报警指令的输出模块123，所述采样电路包括用于采集电流的电流互感器1、用于采集电压的电压传感器2以及用于得到真有效值的TRMS测量芯片3，所述电流互感器1和电压传感器2分别与TRMS测量芯片3连接，所述TRMS测量芯片3与AD采样电路121连接。

所述报警输出电路15包括用于输出过压保护信号的过压报警电路、用于输出欠压保护信号的欠压报警电路、用于输出过流保护信号的过流报警电路、用于输出欠流保护信号的欠流报警电路、用于输出三相不平衡信号的三相不平衡报警电路、用于输出零线断线信号的零线断线报警电路以及用于输出任一相断开信号的断线报警电路，所述零线断线报警电路包括零线断线继电器，所述断线报警电路包括断线继电器。

所述电力载波在线故障检测装置设有用于断路器状态检测的2路DI断路器状态输入电路9以及用于外置其它信号输入的4路DI非电量信息输入电路10，所述DI断路器状态输入电路9以及DI非电量信息输入电路10分别通过隔离转换电路11与中央处理器12连接。通过DI断路器状态输入电路9实现断路器通断状态的监控，并可通过电力载波通讯模块14将当前断路器的通断状态传输到后台，而DI非电量信息输入电路10则可用于非电量信息的采集，并将采集到的信息通过电力载波通讯模块14传输到后台，实现远程监控的作用。

本发明通过采样电路的电流互感器1和电压传感器2分别采集三相电的电流和电压数据，并将采集到的数据发送到TRMS测量芯片3进行真有效值测量，可以获得三相电流，电压，有功功率，无功功率，视在功率，功率因数，频率，电能等信息，并将所获得的信息通过中央处理器12的AD采样电路121输入到比较模块，所述AD采样电路121采用24位高精度AD转换器，测量数据精度高，稳定性好。通过按键电路8输入比较值到比较模块122作为设定值，使AD采样电路121输入的信息与设定值进行比较，当三相电压中，任意一相电压或是三相电压超过设定值时时，输出模块123输出过压报警信号，使过压报警电路工作，后台同步进行闪烁报警，提示管理人员；当三相电压中，任意一相电压或是三相电压低于设定值时，输出模块123输出欠压报警信号，使欠压报警电路工作，后台同步进行闪烁报警，提示管理人员；当三相电流中，任意一相电流或是三相电流高于设定值时，输出模块123输出过流报警信号，使过流报警电路工作，后台同步进行闪烁报警，提示管理人员；当三相电流中，任意一相电流或是三相电流低于设定值时，输出模块123输出欠流报警信号，使欠流报警电路工作，后台同步进行闪烁报警，提示管理人员，当三相电流不平衡度超过设定值时，输出模块123输出三相不平衡信号，使三相不平衡报警电路工作，后台同步进行闪烁报警，提示管理人员；当三相四线网络中，检测到N线断开时，并延时5S后，输出模块123输出零线断线信号，使零线断线继电器动作；当A B C三相火一，任意一相断开时，并延时5S后，输出模块123输出任一相断开信号，使PT断线保护继电器动作。

同时本发明通过电力载波通讯模块14实现数据传输，直接利用电力网络进行远程传输到后台，通过该电力载波通讯模块14，可以将全市各小区的电压，电流使用情况监控起来，监测范围广，并可以利用现有的电网，而不用重新布线，在市中心的后台，可以直观的看到市里面每一个单元楼的用电实时情况，方便电网公司检修，电网公司可以通过后台快速的找出问题点的具体位置，而不用花费大量的人力去一一排查。

电力载波通讯模块14包括信号耦合单元、模拟放大单元以及模数转换单元，通过电力载波通讯模块14在电力线上进行数据发送时，通过中央处理器12将高速存储器19内储存的数据读出，然后通过模数转换单元将数据转换成模拟信号，并通过模拟放大单元进行调制、放大，并通过信号耦合单元进入电力传输线路，实现数据直接通过电力传输线路进行传输，通过电力载波通信模块14，可以不需要敷设专有线路，只要有电力线路的地方就可以使用，避免了重新铺设电力线路的资源浪费和人力浪费。

所述电力载波通讯模块包括A相传输，B相传输或C相传输，可以分别通过A相、B相或C相进行数据传输，各相传输之间互不干扰，保证传输数据的稳定性。

所述电力载波在线故障检测装置设有用于存储数据的高速存储器19，所述高速存储器19与中央处理器12连接。

所述电力载波在线故障检测装置设有用于实现实时记录的时间对时模块16，所述时间对时模块16采用万年历实时时钟设计。采用万年历实时时钟设计，可记录最近100条发生的故障信息，及运行、停电等事件记录。全年全天实时记录，记录时间精确到10ms。同时高速存储器19可用于储存记录，有效保证调用查看以往的记录，避免了数据的丢失。

通过设置用于调节温度的自动恒温装置，所述自动恒温装置包括用于检测温度的低温检测模块5以及用于控制温度的温度控制模块6，通过低温检测模块6检测当前的温度，当温度低于预设值时，温度控制模块6开始工作，保证该装置的使用温度保持在正常状态，可以长期保证超低温工作。

所述电力载波在线故障检测装置设有用于电力载波在线故障检测装置抗晃电检测的抗晃电检测电路18，所述抗晃电检测电路18与中央处理器12连接。通过设置抗晃电检测电路18，避免本装置在电力波动较大时出现故障。

所述电力载波在线故障检测装置设有用于装置复位监控的复位监控电路17。用于监控当前装置的状态，亦可以用于对该装置的报警状态进行复位，避免了以往需要人力去恢复本装置的报警状态的不足。

所述显示电路包括LED代码显示器13。除了采用零线断线继电器和PT断线保护继电器输出报警之外，其余故障信息均采用载波数据代码上传。故障信息有，频率过低信号，功率因数过低信号，欠功率信号，功率过高信号，通过代码的形式进行显示，可以节省储存空间，方便记录更多的信息。

所述电力载波在线故障检测装置设有作为备用数据信息传输通讯，用于现场检测及判定装置的可靠性，稳定性及检测的RS485通讯接口20，本装置采用电力载波通讯模块14，同时也可选装RS485通讯接口20，实现基于RS485协议的通讯，具备传输速率快，稳定性高，通用性强，多种传输协议兼容等特点。

实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电力载波在线故障检测装置，其包括中央处理器（12）、与中央处理器（12）连接，用于采集电流、电压数据的采样电路、用于检测零线状态的零线检测电路（4）、用于输出报警信号的报警输出电路（15）、用于提供电源的电源电路（7）、用于输入比较值的按键电路（8）以及用于显示的显示电路，其特征在于：所述电力载波在线故障检测装置还设有用于通讯的通讯电路以及用于调节温度的自动恒温装置，所述自动恒温装置包括用于检测温度的低温检测模块（5）以及用于控制温度的温度控制模块（6），所述通讯电路采用电力载波通讯模块（14），所述电力载波通讯模块（14）包括A相传输，B相传输或C相传输，所述中央处理器（12）包括与采样电路连接，用于采集采样电路和零线检测电路（4）输出信号的AD采样电路（121）、用于将AD采样电路（121）采集的信号与按键电路（8）输入的比较值进行比较的比较模块（122）以及与报警输出电路（15）连接，用于根据比较模块（122）得出的结果输出报警指令的输出模块（123），所述采样电路包括用于采集电流的电流互感器（1）、用于采集电压的电压传感器（2）以及用于得到真有效值的TRMS测量芯片（3），所述电流互感器（1）和电压传感器（2）分别与TRMS测量芯片（3）连接，所述TRMS测量芯片（3）与AD采样电路（121）连接，所述报警输出电路（15）包括用于输出过压保护信号的过压报警电路、用于输出欠压保护信号的欠压报警电路、用于输出过流保护信号的过流报警电路、用于输出欠流保护信号的欠流报警电路、用于输出三相不平衡信号的三相不平衡报警电路、用于输出零线断线信号的零线断线报警电路以及用于输出任一相断开信号的断线报警电路，所述零线断线报警电路包括零线断线继电器，所述断线报警电路包括断线继电器，所述电力载波在线故障检测装置设有用于断路器状态检测的2路DI断路器状态输入电路（9）以及用于外置其它信号输入的4路DI非电量信息输入电路（10），所述DI断路器状态输入电路（9）以及DI非电量信息输入电路（10）分别通过隔离转换电路（11）与中央处理器（12）连接，所述电力载波在线故障检测装置设有用于电力载波在线故障检测装置抗晃电检测的抗晃电检测电路（18），所述抗晃电检测电路（18）与中央处理器（12）连接。

2.根据权利要求1所述的电力载波在线故障检测装置，其特征在于，所述电力载波在线故障检测装置设有用于存储数据的高速存储器（19），所述高速存储器（19）与中央处理器（12）连接。

3.根据权利要求1所述的电力载波在线故障检测装置，其特征在于，所述电力载波在线故障检测装置设有用于实现实时记录的时间对时模块（16），所述时间对时模块（16）采用万年历实时时钟设计。

4.根据权利要求1所述的电力载波在线故障检测装置，其特征在于，所述电力载波在线故障检测装置设有用于电力载波在线故障检测装置复位监控的复位监控电路（17）。

5.根据权利要求1所述的电力载波在线故障检测装置，其特征在于，所述显示电路包括LED代码显示器（13）。

6.根据权利要求1所述的电力载波在线故障检测装置，其特征在于，所述电力载波在线故障检测装置设有作为备用数据信息传输通讯，用于现场检测及判定装置的可靠性，稳定性及检测的RS485通讯接口（20）。