CN109031023A - 一种具有跳闸捕捉功能的漏电检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有跳闸捕捉功能的漏电检测系统，包括信号检测终端，后台管理平台和手持终端；所述信号检测终端用于检测挂装节点的漏电流信号并将检测到的电流信号上传至所述后台管理平台；所述后台管理平台用于记录处理所述信号检测终端上传的漏电流信号，生成一般漏电事件、重要漏电事件和跳闸事件，并将生成的跳闸事件发送至所述手持终端，即时提醒工作人员进行处理。本发明可检测线路的漏电情况并识别漏电保护器的跳闸原因，改善用电质量，提高用电安全性；通过4G网络实时通讯，方便查看实时数据，及时对现场情况作出反应，极大地提高了工作人员的效率。

Description

一种具有跳闸捕捉功能的漏电检测系统

技术领域

本发明涉及电网漏电检测系统的测试技术领域，具体涉及一种具有跳闸捕捉功能的漏电检测系统。

背景技术

现阶段，农网剩余电流动作保护器(简称漏保，又分为总保、分支保和家保，形成三级保护)的普及率超过95％，但由于农网用电情况复杂，漏保故障拒动、过电流跳闸、漏电跳闸以及误动作跳闸等现象频繁，严重影响了居民日常用电，因此普遍地区总保并未真实投运，而采用总保停运强送的方法保障日常供电，很显然，这种措施存在极大的安全隐患。此外，总保与分支保不允许试跳，所以无法判断总保及分支保是否正常，即便投运也不能够有效保障用电安全，因此需要一种有效可靠的具有跳闸捕捉功能的漏电检测系统来检测并监控电网中的各类跳闸信号，以漏保阈值作为标准进行比对，判断跳闸情况及跳闸原因，并与漏保实际状态对比，判断漏保是否故障。

目前，中国实用新型专利CN201420464306.8公开了一种具有跳闸检测功能的站用变压器分接开关保护装置，由分接开关保护电路和跳闸检测电路组成。能快速判断跳闸是断路器本身故障或是变压器分接开关保护动作引起的；中国实用新型专利CN201520960186.5公开了一种配电线跳闸检测报警装置，包括外壳，外壳的两侧设置走线孔，外壳内设置电流感应器和处理器，外壳的上部设置报警灯，报警灯外周设置灯罩，灯罩通过轴承与外壳连接，灯罩上设置数条竖向的透明条，灯罩的外周设置环形齿条，外壳的上部安装电机，电机的输出轴连接齿轮，齿轮与环形齿条配合。当配电线跳闸时，处理器收到电流感应器无法感应电流的信号，启动报警灯，同时电机通过齿轮带动环形齿条转动看，从而带动灯罩转动，使报警灯的灯光形成动态，进一步提高报警效果，及时通知进行维修；中国实用新型专利CN201621114113.5公开了继电保护跳闸检测装置，包括：检测电路、主控单元、检测指示电路、计时启动电路和启动指示电路。通过在检测电路上设置光耦，当输入大于门槛电压的有效电压时，光耦驱动使得三极管导通，形成电压脉冲，向主控单元提供低电平，使得主控单元对电压脉冲进行检测。

综上所述，现有技术存在以下缺陷：

(一)、设备接入电网，不够灵活；

(二)、功能单一，只能在跳闸时检测出问题；

(三)、结构复杂，不便于维护；

(四)、信息化程度低，设备只能通过操作人员现场查看才能发现问题，未能跟随未来信息化发展方向。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，为满足电力电网的安全需要，改善用电环境，本发明提出一种具有跳闸捕捉功能的漏电检测系统，可检测线路的漏电情况并识别漏电保护器的跳闸原因，改善用电质量，提高用电安全性。通过无线通讯模块(4G网络)实时通讯，方便查看实时数据，及时对现场情况作出反应，极大地提高了工作人员的效率。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种具有跳闸捕捉功能的漏电检测系统，该具有跳闸捕捉功能的漏电检测系统包括信号检测终端，后台管理平台和手持终端；

所述信号检测终端用于检测挂装节点的漏电流信号，并将检测到的漏电流信号上传至所述后台管理平台；

所述后台管理平台用于记录和处理所述信号检测终端上传的漏电流信号，生成相应的一般漏电事件、重要漏电事件和跳闸事件，并将生成的跳闸事件发送至所述手持终端，即时提醒工作人员进行处理。

根据本发明的一个实施例，所述信号检测终端通过所述手持终端调节用于判断跳闸事件的阈值。

根据本发明的一个实施例，所述信号检测终端挂接至挂装节点的漏电保护器处，所述后台管理平台根据接收到的所述漏电流信号的正弦交变曲线判断漏电保护器(漏电断路器、漏电继电器等具有漏电保护功能设备)的工作状态；

所述后台管理平台根据漏电流达到所述漏电保护器的应动作阈值，且所述正弦交变曲线没有回零，确认所述漏电保护器没有跳闸，确认为由漏电引起的应跳闸事件，所述漏电保护器工作状态异常，未能正常动作；

所述后台管理平台根据漏电流已达到所述漏电保护器的应动作阈值且所述正弦交变曲线回零，确认所述漏电保护器跳闸，确认为由漏电引起的已跳闸事件，所述漏电保护器工作状态正常；

所述后台管理平台根据漏电流未达到所述漏电保护器的应动作阈值，且所述正弦交变曲线回零，确认所述漏电保护器跳闸，确认为非漏电跳闸事件，所述漏电保护器因其他原因跳闸。

根据本发明的一个实施例，在所述非漏电跳闸事件中，所述漏电保护器的跳闸原因包括过压、欠压和过载。

根据本发明的一个实施例，所述信号检测终端进一步包括无线通讯模块，所述无线通讯模块用于实现所述信号检测终端与所述后台管理平台及所述手持终端之间的信号传输，实现数据实时交互。

根据本发明的一个实施例，所述信号检测终端进一步包括信号检测模块和信号上传模块；

所述信号检测模块用于实时检测记录线路的漏电流信号；所述信号上传模块用于将所述信号检测模块检测到的漏电流信号上传至所述后台管理平台。

根据本发明的一个实施例，所述后台管理平台进一步包括信号接收模块，信号处理模块和信号发送模块；

所述信号接收模块用于接收所述信号上传模块发送的电流信号；所述信号处理模块根据所述信号接收模块接收到的漏电流信号判断漏电保护器的工作状态，并生成跳闸事件；所述信号发送模块将所述信号处理模块生成的跳闸事件发送至所述手持终端。

根据本发明的一个实施例，所述信号检测终端具有唯一的身份识别码。

根据本发明的一个实施例，所述挂装节点的身份信息包括如下信息中的至少一项：节点地理位置、用户名、支线名称和设备号。

根据本发明的一个实施例，所述手持终端包括以下至少之一：智能手机、平板电脑、PDA。

本发明的有益技术效果在于：

为满足电力电网的安全需要，改善用电环境，本发明提供了一种具有跳闸捕捉功能的漏电检测系统，由信号检测终端、手持终端和后台管理平台组成，可检测线路的漏电情况并识别漏电保护器的跳闸原因，改善用电质量，提高用电安全性。通过无线通讯模块(4G网络)实时通讯，方便查看实时数据，及时对现场情况作出反应，极大地提高了工作人员的效率。此外，本发明通过线路剩余电流来分析判断跳闸原因，因此还能检测线路的漏电情况。综合对比，本发明具有以下几点优势：

一、系统完善，由信号检测终端、手持终端和后台管理平台组成；

二、功能全面，不仅能检测跳闸原因，还能检测线路漏电，进一步提高用电安全环境；

三、使用灵活，只需将信号检测终端挂装在线路上，操作人员即可离场；

四、信息化程度高，操作人员挂装完信号检测终端，离场通过手持终端(例如智能手机、ipad等)即可查看信号检测终端的实时检测数据；

五、反应及时，一旦检测到异常数据，后台管理平台便会即时向手持终端推送信息，提醒工作人员及时处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种具有跳闸捕捉功能的漏电检测系统结构示意图；

图2为本发明中正弦交变曲线图；

图3为本发明中跳闸判定曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为满足电力电网的安全需要，改善用电环境，本发明提供了一种具有跳闸捕捉功能的漏电检测系统及检测方法，由信号检测终端、手持终端和后台管理平台组成。通过4G网络实时通讯，方便查看实时数据，及时对现场情况作出反应，极大地提高了工作人员的效率。

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细的说明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种具有跳闸捕捉功能的漏电检测系统，该具有跳闸捕捉功能的漏电检测系统包括信号检测终端，后台管理平台和手持终端；信号检测终端挂接至电网中各挂装节点的漏电保护器(优选漏电保护器，也可以选择其它具有漏电保护功能的设备，例如漏电断路器和漏电继电器等)处，用于检测挂装节点的漏电流信号，并将检测到的漏电流信号上传至后台管理平台；后台管理平台用于记录和处理信号检测终端上传的漏电流信号，并生成相应的一般漏电事件、重要漏电事件和跳闸事件，并将生成的跳闸事件发送至手持终端；手持终端将接收到的跳闸事件即时向工作人员推送，提醒工作人员进行处理。

根据本发明的一个实施例，信号检测终端通过手持终端调节用于判断跳闸事件的阈值。

根据本发明的一个实施例，如图2、图3所示，后台管理平台根据接收到的漏电流信号的正弦交变曲线判断漏电保护器的工作状态；

后台管理平台根据漏电流达到漏电保护器的应动作阈值，且正弦交变曲线没有回零，确认漏电保护器没有跳闸，确认为由漏电引起的应跳闸事件，漏电保护器工作状态异常，未能正常动作；

后台管理平台根据漏电流已达到漏电保护器的应动作阈值且正弦交变曲线回零，确认漏电保护器跳闸，确认为由漏电引起的已跳闸事件，漏电保护器工作状态正常；

后台管理平台根据漏电流未达到漏电保护器的应动作阈值，且正弦交变曲线回零，确认漏电保护器跳闸，确认为非漏电跳闸事件，漏电保护器因其他原因跳闸。

根据本发明的一个实施例，在非漏电跳闸事件中，漏电保护器的跳闸原因包括过压、欠压和过载。

根据本发明的一个实施例，信号检测终端进一步包括无线通讯模块，无线通讯模块用于实现信号检测终端与后台管理平台及手持终端之间的信号传输，实现数据实时交互。

根据本发明的一个实施例，信号检测终端进一步包括信号检测模块和信号上传模块；

信号检测模块用于实时检测记录线路的漏电流信号；信号上传模块用于将信号检测模块检测到的漏电流信号上传至后台管理平台。

根据本发明的一个实施例，后台管理平台进一步包括信号接收模块，信号处理模块和信号发送模块；

信号接收模块用于接收信号上传模块发送的漏电流信号；信号处理模块根据信号接收模块接收到的漏电流信号判断漏电保护器的工作状态，并生成跳闸事件；信号发送模块将信号处理模块生成的跳闸事件发送至手持终端。

根据本发明的一个实施例，信号检测终端具有唯一的身份识别码。

根据本发明的一个实施例，挂装节点的身份信息包括如下信息中的至少一项：节点地理位置、用户名、支线名称和设备号。

根据本发明的一个实施例，手持终端包括以下至少之一：智能手机、平板电脑、PDA。

为了便于理解本发明的技术方案，下面对本发明的技术方案进行详细的介绍。

信号检测终端为钳形电流表，有独立供电电源，使用M-USB插口，配有专用充电器，续航能力达到一周。信号检测终端表头为开合式互感器，用以检测线路的剩余电流，并通过4G网络实时上传数据到后台管理平台。

信号检测终端具体功能如下：

剩余电流监测功能：持续测量被监测线路的当前剩余电流值，每15分钟形成一个最大值记录。

剩余电流值的测量：每1毫秒采样5次，每10毫秒计算一次剩余电流有效值。取最近连续10次有效值的平均值作为当前剩余电流值。

当被监测线路的剩余电流值超过报警限值(限值可设置，大于漏电保护器的应动作阈值)并持续一定时长(时长可设置，默认0.1秒，通常大于漏电保护器动作时间而小于配变总保漏电保护器动作时间)时，生成漏电事件。

信号检测终端精度：量程为1mA-5A，误差不超过5mA，测试精度高，完全满足电网的测量需要。

判断跳闸的原理：信号检测终端上传实时漏电流信号，绘制正弦交变曲线，每20ms一个周波，并计算每个周波的有效值(最大值除以)，每三个连续有效值的平均值作为当前的漏电值，如图3所示。总保跳闸动作时间为60ms，即3个周期，所以当下图3中1、2、3的漏电值超过总保设定的阈值，3、4、5的漏电值递减，且6、7之后的漏电值为零时，判定为漏电跳闸。当1至7的漏电值都大于阈值时判定为未跳闸。当1至3的漏电值未达到总保阈值，但是6、7之后的漏电值为零时，判定为非漏电跳闸。

因为农网中漏保分为总保、分支保和家保，进行三级保护，所以信号检测终端可以根据所处挂装的线路调节漏电保护器的应动作阈值，以满足三级电网同时检测的要求。

相对于通过直接测量线路上的剩余电流的大小，对比本发明的通过漏电信号正弦交变曲线的特征变换来判断漏电保护器状态，本发明的曲线信号特征比简单的数据更加明显，判定更加精准，也不容易发生误判。

为方便操作人员工作，通过手持终端挂装、回收信号检测终端，查看信号检测终端在线情况、实时数据和历史数据，接收后台管理平台的推送信息。

后台管理平台接收信号检测终端上传的数据，根据接收到的数据绘制曲线以供查看，并同步到手持终端，供操作人员查看。分析上传的漏电数据，判断跳闸信号，推送异常信息给相关的操作人员。

本发明提供的一种具有跳闸捕捉的漏电检测系统，将本具有跳闸捕捉的信号检测终端可拆卸式地挂接至电网中挂装节点处的电路挂接端口，对挂装节点的漏电数据进行实时检测，并上传数据至后台管理平台，通过后台管理平台分析处理信号检测终端所上传数据并推送信息，通过手持终端实时查看数据。

本发明的漏电检测系统的具体实现流程为：

挂接终端：将信号检测终端挂接至电网中对应的挂装节点的漏电保护器的前端侧；

漏电数据采集步：启动信号检测终端，对挂装节点的漏电数据进行实时采集；

漏电数据上传：信号检测终端将采集到的漏电数据增加时标后传输给后台管理平台；

漏电数据分析处理：后台管理平台对所接收到的漏电数据进行分析处理，给出漏电结论，并判断漏保状态，给出跳闸结论，从而方便管理人员根据漏电及跳闸结论采取对应的应对措施。

综上所述，为满足电力电网的安全需要，改善用电环境，借助于本发明的上述技术方案，通过本发明的一种具有跳闸捕捉功能的漏电检测系统，其可检测线路的漏电情况并识别漏电保护器的跳闸原因，改善用电质量，提高用电安全性。通过无线通讯模块(4G网络)实时通讯，方便查看实时数据，及时对现场情况作出反应，极大地提高了工作人员的效率。此外，本发明通过线路剩余电流来分析判断跳闸原因，因此还能检测线路的漏电情况。综合对比，本发明具有以下几点优势：

一、系统完善，由信号检测终端、手持终端和后台管理平台组成；

二、功能全面，不仅能检测跳闸原因，还能检测线路漏电，进一步提高用电安全环境；

三、使用灵活，只需将信号检测终端挂装在线路上，操作人员即可离场；

四、信息化程度高，操作人员挂装完信号检测终端，离场通过手持终端(例如智能手机、ipad等)即可查看信号检测终端的实时检测数据；

五、反应及时，一旦检测到异常数据，后台管理平台便会即时向手持终端推送信息，提醒工作人员及时处理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有跳闸捕捉功能的漏电检测系统，其特征在于，包括信号检测终端，后台管理平台和手持终端；

所述信号检测终端用于检测挂装节点的漏电流信号，并将检测到的漏电流信号上传至所述后台管理平台；

所述后台管理平台用于记录和处理所述信号检测终端上传的漏电流信号，生成相应的一般漏电事件、重要漏电事件和跳闸事件，并将生成的跳闸事件发送至所述手持终端，即时提醒工作人员进行处理。

2.根据权利要求1所述的漏电检测系统，其特征在于，所述信号检测终端通过所述手持终端调节用于判断跳闸事件的阈值。

3.根据权利要求1所述的漏电检测系统，其特征在于，所述信号检测终端挂接至挂装节点的漏电保护器处，所述后台管理平台根据接收到的所述漏电流信号的正弦交变曲线判断漏电保护器的工作状态；

所述后台管理平台根据漏电流达到所述漏电保护器的应动作阈值，且所述正弦交变曲线没有回零，确认所述漏电保护器没有跳闸，确认为由漏电引起的应跳闸事件，所述漏电保护器工作状态异常，未能正常动作；

所述后台管理平台根据漏电流已达到所述漏电保护器的应动作阈值且所述正弦交变曲线回零，确认所述漏电保护器跳闸，确认为由漏电引起的已跳闸事件，所述漏电保护器工作状态正常；

所述后台管理平台根据漏电流未达到所述漏电保护器的应动作阈值，且所述正弦交变曲线回零，确认所述漏电保护器跳闸，确认为非漏电跳闸事件，所述漏电保护器因其他原因跳闸。

4.根据权利要求3所述的漏电检测系统，其特征在于，在所述非漏电跳闸事件中，所述漏电保护器的跳闸原因包括过压、欠压和过载。

5.根据权利要求1所述的漏电检测系统，其特征在于，所述信号检测终端进一步包括无线通讯模块，所述无线通讯模块用于实现所述信号检测终端与所述后台管理平台及所述手持终端之间的信号传输，实现数据实时交互。

6.根据权利要求5所述的漏电检测系统，其特征在于，所述信号检测终端进一步包括信号检测模块和信号上传模块；

所述信号检测模块用于实时检测记录线路的漏电流信号；所述信号上传模块用于将所述信号检测模块检测到的漏电流信号上传至所述后台管理平台。

7.根据权利要求6所述的漏电检测系统，其特征在于，所述后台管理平台进一步包括信号接收模块，信号处理模块和信号发送模块；

所述信号接收模块用于接收所述信号上传模块发送的漏电流信号；所述信号处理模块根据所述信号接收模块接收到的漏电流信号判断漏电保护器的工作状态，并生成跳闸事件；所述信号发送模块将所述信号处理模块生成的跳闸事件发送至所述手持终端。

8.根据权利要求1所述的漏电检测系统，其特征在于，所述信号检测终端具有唯一的身份识别码。

9.根据权利要求1所述的漏电检测系统，其特征在于，所述挂装节点的身份信息包括如下信息中的至少一项：节点地理位置、用户名、支线名称和设备号。

10.根据权利要求1所述的漏电检测系统，其特征在于，所述手持终端包括以下至少之一：智能手机、平板电脑、PDA。