CN107834521A - 一种用于配网故障处理的电压检测装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的包括一种用于配网故障处理的电压检测装置，包括：电源装置，包括电源侧电源和负荷侧电源，其中所述电源侧电源为变电站送电的进线，所述负荷侧电源为负荷侧的进线；检测装置，包括电压检测器和双位置继电器，用于对所述电源装置的所产生的瞬时故障进行检测，并将检测结果进行发送；处理装置，用于接收所述检测装置发送的电源装置故障检测结果，并进行故障的逻辑判定，以及，根据判定结果通知对应的装置对故障进行告警及处理。一种用于配网故障处理的电压检测系统，与对应的装置具有对应的技术方案。本发明的有益效果为：提供了不同条件下故障处理的全方位解决方案，以及，提高供电可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于配网故障处理的电压检测装置和系统，属于计算机电力领域。
背景技术
10kV配电网线路馈线自动化经过十余年的发展，基于二遥配电终端的电压时间型、电流计数型等就地馈线自动化模式得到大规模应用，相间短路故障和小电阻系统接地故障得到了有效的诊断，降低了故障平均影响台区数量，但是仍存在以下问题：
(1)单相接地故障区段定位与隔离尚未解决，小电流接地系统单相接地故障由于选线问题尚未圆满解决，单相接地故障区段定位一直停留在理论或试点阶段，并未大规模实现。我国10kV配电网中性点非有效接地运行系统居多，现有的配电自动化终端(二遥、三遥)一般都不具备有效的单相接地故障信息检测与判别功能，配电自动化主站也不具备有效的单相接地故障区域定位功能，实现故障区域定位难度大。运行统计表明，配电网中发生单相接地故障的概率最高。此外，工程实际中，单相接地故障诊断主要依赖于依靠定值整定的检测技术，但随着智能配电网和新城镇化的深入建设，架空和电缆混合网增多，供电网络蔓延，线路分支繁杂，配电终端投运后线路改造常常再扩增分支，定值设定工作量大，难度大，经常出现原理正确但由于定值设定不精确导致检测结果错误，故障定位错误，导致停电范围扩大的情况；
(2)10kV电缆线路馈线自动化的建设因开关房空间小、高速且可靠的光通信网络难以大面积铺设等原因，多年来发展缓慢，目前仅部分中心城区采用光纤通信实现了主站集中型的故障自动定位与隔离，一部分地区引入电压时间型模式实现就地型故障自动定位与隔离，其余地区大多依靠故障指示器实现故障自动定位；
(3)故障隔离和非故障区域恢复供电的时间较长，已逐渐不能满足用户对供电质量及可靠性的要求，随着对等分布式信息交互的领域保护自动化模式的提出和发展，故障隔离和非故障区域恢复供电的时间将大大缩短，但同样受制于通信网络铺设成本；
(4)配网网络结构复杂、分支较多，故障率较高，而且我国配网地域宽广，各地区发展不平衡，用户故障多，波及停电情况多；
(5)10kV自动化成套设备标准缺失，国内外多种型号开关柜并存，操作、管理和维护麻烦，同时各种开关厂家的动作特性不一样，操动机构所需能量也不一样容易出现成套匹配问题导致分合闸不成功。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的技术方案提供了一种用于配网故障处理的电压检测装置和系统，用于实现提供不同条件下(如通信信道差异、接地运行方式、配电自动化水平等)故障处理的全方位解决方案，对提高供电可靠性意义重大。
本发明的技术方案包括一种用于配网故障处理的电压检测装置，其特征在于，该装置包括：电源装置，包括电源侧电源和负荷侧电源，其中所述电源侧电源为变电站送电的进线，所述负荷侧电源为负荷侧的进线；检测装置，包括电压检测器和双位置继电器，用于对所述电源装置的所产生的瞬时故障进行检测，并将检测结果进行发送；处理装置，用于接收所述检测装置发送的电源装置故障检测结果，并进行故障的逻辑判定，以及，根据判定结果通知对应的装置对故障进行告警及处理。
根据所述的用于配网故障处理的电压检测装置，其中的电源装置还包括：其中的电源侧电源及负荷侧电源还用于分别对电源侧电压检测装置及负荷侧电压检测装置进行分别供电，以及，对处理装置进行供电。
根据所述的用于配网故障处理的电压检测装置，其中检测装置用于执行以下步骤：S31，当线路电源侧的重合闸跳闸于瞬时故障时，电压检测器差生80V电压；S32，使用电压检测器确认故障信息并置位双位置继电器，同时，将故障信息上送至处理装置。
根据所述的用于配网故障处理的电压检测装置，其中处理装置用于执行以下步骤：S41，接收所述检测装置发送的故障检测信息，处理装置对下发指令对电源侧故障进行故障的逻辑判定，以及，根据判定结果通知对应的装置对故障进行告警及处理；S42，发送复位命令至检测装置，完成对双位置继电器的复位。
根据所述的用于配网故障处理的电压检测装置，该方法还包括：当检测装置检测到电源装置的供电电压低于预设阈值后，使用电压检测器向双位置继电器发送记忆电压低于预设阈值时的瞬时电压信号，并将该瞬时电压信息作为处理装置运行后故障的判定条件，
根据所述的用于配网故障处理的电压检测装置，该方法还包括：当处理装置来电时使用瞬时电压信息作为处理装置运行后故障的判定条件并复位双位置继电器，同时打开信息接收通道并通知检测装置。
本发明的技术方案还包括根据上述任意所述的用于配网故障处理的电压检测系统，其特征在于，该方系统还包括：电源模块，包括电源侧电源和负荷侧电源，其中所述电源侧电源为变电站送电的进线，所述负荷侧电源为负荷侧的进线；检测模块，包括电压检测器和双位置继电器，用于对所述电源模块的所产生的瞬时故障进行检测，并将检测结果进行发送；处理模块，用于接收所述检测模块发送的故障检测结果，并进行故障的逻辑判定，以及，根据判定结果通知对应的模块对故障进行告警及处理。
本发明的有益效果为：提供了不同条件下故障处理的全方位解决方案，以及，提高供电可靠性。
附图说明
图1所示为根据本发明实施方式的总体结构图；
图2所示为根据本发明实施方式的故障处理逻辑图；
图3所示为根据本发明实施方式的电压检测模块图；
图4所示为根据本发明实施方式的电压检测芯片功能图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。本发明的用于配网故障处理的电压检测装置和系统适用于配电网故障的检测。
图1所示为根据本发明实施方式的总体结构图。如图所示，电源装置为双侧电源装置，包括电源侧电源和负荷侧电源，检测装置包括电源侧电压检测器和负荷侧电压检测器。其中检测装置通过DI/DO数字量与处理装置进行数据交互，其中处理装置可以是具有处理能力的装置或CPU。其中：双侧电源，线路上配电开关进出线电源，一般从变电站送电的进线侧为电源侧，出线侧为负荷侧；另外，为电压检测模块提供电源；电压检测装置，为该发明的核心模块，包含电压检测器和双位置继电器两个部分；当线路电源侧重合闸跳闸于瞬时性故障时，线路电源侧产生约80V电压，电压检测模块检测到该故障并置位双位置继电器，上送告警信号给CPU，COU采集到该告警信号进行相应逻辑判定处理完故障后，即时发复位命令给双位置继电器，电压检测模块恢复到下一次检测瞬时电压的状态；负荷侧发生故障时同理；处理装置用于采集电压检测模块上送的告警信息、逻辑判定及故障处理。
图2所示为根据本发明实施方式的故障处理逻辑图。其处理逻辑为：
应用电压检测模块的配电网故障处理方式如下：在电压时间型逻辑中，在X-时间中负荷侧有瞬时电压时，终端的X-时间结束后，开关不关合，[LOC]灯亮，闭锁合闸，如下图2。智能终端FTU通过操作手柄、主站遥控合闸操作或瞬时加压侧来电，在X-时间结束后，解除闭锁。电压检测模块应用于检测瞬时电压，尤其是当馈线终端FTU无后备电源或者后备电源失效时，线路的瞬时电压(时间约200ms)不足于让智能终端FTU的CPU启动时，电压检测模块却可以工作并依靠双位置继电器记忆该瞬时电压信号，作为CPU运行后故障判定条件；当线路来电CPU正常运行后，复位双位置继电器，电压检测模块等待下一次的信号检测。
图3所示为根据本发明实施方式的电压检测模块图。分别包括6个引脚1-6，
其中Vin，模块输入电压，电压比较芯片IC1的供电电源，与稳压二极管ZD1、退耦电容C2构成输入电源部分；稳压二极管ZD1作用是将输入电源限制在12V，保证电压比较器ICI工作在正常的供电范围内，第一电容C1作用是退耦，并接在电源输入和电源地GND之间，给交流分量一个泄放的通道，起到滤除输入电源信号中交流杂波的作用；
Vhsy，通过和第一电阻R1、二极管D1、二极管D2组成了迟滞电压回路，典型的迟滞电压为50mV；电压检测芯片输入输出信号通过该回路进行联系，输出电压的通过该回路反馈给输入信号，一般接DC24；
Vcc，二极管D3、二极管D5、恒流二极管D4是电压检测模块的供电电源，恒流二极管D4保证电压在变动的时候保持供电电流的恒定；
Vout1，该回路包含电容C2、电容C3、稳压二极管ZD2、第二电阻R2、NPN管TR1、第三电阻R3、稳压二极管ZD3，Vout1输出电压为6.2V，驱动电流约为5mA，应用于逻辑电平回路；
Vout2，在Vout1回路基础上级联NPN管TR2，组成共集电极的两级放大电路，驱动电流为50mA，可用于驱动继电器；6)GND，整个模块的电源地。
图4所示为根据本发明实施方式的电压检测芯片功能图。当芯片供电电压＜0.65V时，输出处于不确定状态；当供电电压≥0.65V且≤4.25V，输出处于低电平状态；当供电电压＞4.25V时，输出处于高电平状态。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。
Claims (7)
1.一种用于配网故障处理的电压检测装置，其特征在于，该装置包括：
电源装置，包括电源侧电源和负荷侧电源，其中所述电源侧电源为变电站送电的进线，所述负荷侧电源为负荷侧的进线；
检测装置，包括电压检测器和双位置继电器，用于对所述电源装置的所产生的瞬时故障进行检测，并将检测结果进行发送；
处理装置，用于接收所述检测装置发送的电源装置故障检测结果，并进行故障的逻辑判定，以及，根据判定结果通知对应的装置对故障进行告警及处理。
2.根据权利要求1所述的用于配网故障处理的电压检测装置，其特征在于，所述的电源装置还包括：
其中的电源侧电源及负荷侧电源还用于分别对电源侧电压检测装置及负荷侧电压检测装置进行分别供电，以及，对处理装置进行供电。
3.根据权利要求1所述的用于配网故障处理的电压检测装置，其特征在于，所述的检测装置用于执行以下步骤：
S31，当线路电源侧的重合闸跳闸于瞬时故障时，电压检测器差生80V电压；
S32，使用电压检测器确认故障信息并置位双位置继电器，同时，将故障信息上送至处理装置。
4.根据权利要求1或3所述的用于配网故障处理的电压检测装置，其特征在于，所述的处理装置用于执行以下步骤：
S41，接收所述检测装置发送的故障检测信息，处理装置对下发指令对电源侧故障进行故障的逻辑判定，以及，根据判定结果通知对应的装置对故障进行告警及处理；
S42，发送复位命令至检测装置，完成对双位置继电器的复位。
5.根据权利要求3或4所述的用于配网故障处理的电压检测装置，其特征在于，该方法还包括：
当检测装置检测到电源装置的供电电压低于预设阈值后，使用电压检测器向双位置继电器发送记忆电压低于预设阈值时的瞬时电压信号，并将该瞬时电压信息作为处理装置运行后故障的判定条件。
6.根据权利要求5所述的用于配网故障处理的电压检测装置，其特征在于，该方法还包括：当处理装置来电时使用瞬时电压信息作为处理装置运行后故障的判定条件并复位双位置继电器，同时打开信息接收通道并通知检测装置。
7.根据权利要求1-6任意所述的用于配网故障处理的电压检测系统，其特征在于，该方系统还包括：
电源模块，包括电源侧电源和负荷侧电源，其中所述电源侧电源为变电站送电的进线，所述负荷侧电源为负荷侧的进线；
检测模块，包括电压检测器和双位置继电器，用于对所述电源模块的所产生的瞬时故障进行检测，并将检测结果进行发送；
处理模块，用于接收所述检测模块发送的故障检测结果，并进行故障的逻辑判定，以及，根据判定结果通知对应的模块对故障进行告警及处理。
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