CN201555917U - 电力系统故障指示装置 - Google Patents

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李静
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Abstract

本实用新型所公开一种电力系统故障指示装置，其主要由A、B、C相短路故障指示模块、接地故障指示模块、及面板故障指示模块构成。A、B、C相短路故障指示模块分别通过导线与电力线路上对应相的短路电流传感器连接；接地故障指示模块通过导线与电力线路上的接地电流传感器连接；A、B、C相短路故障指示模块和接地故障指示模块分别通过光纤与面板故障指示模块相连；面板故障指示模块通过通信接口与远端的监控主机连接。本实用新型具有安全可靠、且智能化程度高的特点。

Description

电力系统故障指示装置
技术领域
本实用新型涉及一种故障指示装置，特别涉及一种10kV电力系统故障指示装置。
背景技术
我国10kV电力系统普遍采用中性点不接地或者经过消弧线圈接地的运行方式，即小电流接地方式。由于各种因素的影响，系统中接地故障时常发生。虽然单相接地故障可短时带电运行，但是一相接地时另外两相对地电压升高为线电压，对线路和设备的绝缘构成负担和威胁，伴随的间歇性电弧可能引起过电压，出现第二接地点而引起相间短路故障。另外，随着电力用户对电能质量和供电可靠性要求的提高，以及为保证人身及故障点附近牲畜安全需要，要求系统具有能够快速故障定位、故障排除的性能。目前，所采用的故障定位方法需要监测人员到达故障电力线路附近，然后将传感器采集设置在故障电力线路来检测短路电流和接地电流的开关模拟量，从而定位出故障点。这虽然从一定程度上克服了逐条线路试跳等方法定位故障的不足，缩短了故障点查找的时间和人力资源浪费，减少了停电时间，一定程度上提高了供电可靠性。但仍然存在以下不足：①接地电流检测的灵敏度和精度不高，从而影响接地故障定位和排除的可靠性和效率；②故障点的具体确定仍然依靠检查人员根据故障显示器的显示逐条线路进行查看，效率和自动化程度不高；③可靠性和安全性不理想，有时甚至由于故障显示器自身绝缘问题，引入安全隐患、造成绝缘事故等不良影响。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种安全可靠、且智能化程度高的电力系统故障指示装置。
为解决上述问题，本实用新型所设计的电力系统故障指示装置，主要由A、B、C相短路故障指示模块、接地故障指示模块、及面板故障指示模块构成；A、B、C相短路故障指示模块分别通过导线与电力线路上对应相的短路电流传感器连接；接地故障指示模块通过导线与电力线路上的接地电流传感器连接；监测各相短路电流大小、定时向面板故障指示模块发送各相电流数值，当监测到的电流值超过设定阀值时向面板故障指示模块发送故障信息的A、B、C相短路故障指示模块、以及监测接地电流大小、定时向面板故障指示模块发送监测电流数值，当监测到的电流值超过设定阀值时向面板故障指示模块发送故障信息的接地故障指示模块分别通过光纤与面板故障指示模块相连；接收接地和各相短路故障指示模块的故障脉冲信号和定时接收监测电流值，给出报警和指示信息的面板故障指示模块通过通信接口与远端的监控主机连接。
上述方案中，所述A、B、C相短路故障指示模块和接地故障指示模块分别由超低功耗处理器、电流输入口、信号调理电路、A/D转换电路、触发脉冲输出口和数据通信输出口构成，电流输入口与相应的传感器连接，信号调理电路串联电流输入口与A/D转换电路，A/D转换电路经由超低功耗处理器与触发脉冲输出口和数据通信输出口相连，触发脉冲输出口和数据通信输出口与面板故障指示模块连接。
上述方案中，所述面板故障指示模块主要由控制器、以及与之连接的高能电池供电单元、系统复位和测试按钮、触发脉冲和数据通信光纤接口、查看按钮、液晶显示屏、LED发光报警指示灯和远程光纤通信接口构成；触发脉冲和数据通信光纤接口与A、B、C相短路故障指示模块和接地故障指示模块的触发脉冲输出口和数据通信输出口连接，远程光纤通信接口与远端的监控主机连接。
上述电力系统故障指示装置最好采用无线Zigbee或CAN总线通信方式组网，实现故障信息显示、数据分析、故障定位、声光示警、报表打印等功能的智能化故障定位分析系统。
本实用新型与现有技术相比，在现有的传感器与监控主机之间加入本装置，连接在不同监测点上的电力系统故障指示装置不仅能够实时显示各个监测点的接地和短路故障信息，也能够将故障通过通信接口反馈至监控主机，这样监控主机即可通过地址判别的方式便确定出现故障的检测点，也就是说监测人员无需逐条排查线路，就可直接判定出现故障的故障点；其次，面板自身的故障信息也会同时反馈至监控主机，有效避免了面板自身故障所引起的误判，提高了可靠性；再者，本电力系统故障指示装置内部各部件之间通过光纤相连，所得结果安全可靠性高、绝缘成本低，电磁兼容性能更好。
附图说明
图1为本实用新型一种电力系统故障指示装置的结构原理框图；
图2为A、B、C相短路故障指示模块或接地故障指示模块的内部结构示意框图；
图3为面板故障指示模块的内部结构示意框图；
图4为本实用新型组网结构示意框图。
具体实施方式
图1为本实用新型一种电力系统故障指示装置的结构原理图，其主要由A、B、C相短路故障指示模块、接地故障指示模块、及面板故障指示模块构成。A、B、C相短路故障指示模块分别通过导线与电力线路上对应相的短路电流传感器连接。接地故障指示模块通过导线与电力线路上的接地电流传感器连接。A、B、C相短路故障指示模块用于监测各相短路电流大小、定时向面板故障指示模块发送各相电流数值，当监测到的电流值超过设定阀值时向面板故障指示模块发送故障信息。接地故障指示模块用于监测接地电流大小、定时向面板故障指示模块发送监测电流数值，当监测到的电流值超过设定阀值时向面板故障指示模块发送故障信息。短路故障指示模块和接地故障指示模块分别通过光纤与面板故障指示模块相连。接收接地和各相短路故障指示模块的故障脉冲信号和定时接收监测电流值，给出报警和指示信息的面板故障指示模块通过通信接口与远端的监控主机连接。
在本实用新型优选实施例中，A、B、C相短路故障指示模块和接地故障指示模块的内部结构完全相同，均由电流输入口、信号调理电路、A/D转换电路、触发脉冲输出口和数据通信输出口构成，电流输入口与相应的传感器连接，信号调理电路串联电流输入口与A/D转换电路，A/D转换电路经由超低功耗处理器与触发脉冲输出口和数据通信输出口相连，触发脉冲输出口和数据通信输出口与面板故障指示模块连接。参见图2。面板故障指示模块则由控制器、以及与之连接的高能电池供电单元、系统复位和测试按钮、触发脉冲和数据通信光纤接口、查看按钮、液晶显示屏、LED发光报警指示灯和远程光纤通信接口构成。触发脉冲和数据通信光纤接口与A、B、C相短路故障指示模块和接地故障指示模块的触发脉冲输出口和数据通信输出口连接，远程光纤通信接口与远端的监控主机连接。与A、B、C相短路故障指示模块和接地故障指示模块相连的触发脉冲和数据通信光纤接口处分别对应4个相应的指示灯，有故障时相应LED指示灯被点亮定时，通过查看按钮在需要时点亮液晶显示屏显示A、B、C相与接地故障指示模块的电流数值，不需要查看时液晶显示屏断电，达到降低功耗的目的。参见图3。A、B、C相短路故障指示模块、接地故障指示模块由环氧树脂绝缘材料分别固封在各自壳体内，壳体上留有外接传感器接口、与面板故障指示器相连的光纤接口，面板故障指示模块独立安装于一个仪表壳体内通过光纤与A、B、C相短路故障指示模块、接地故障指示模块连接通信，并留有与监控主站的连接口。
在每个监测点处各配备一个电力系统故障指示装置，并将设置在该监测点的A、B、C相短路电流传感器和接地电流传感器连接在电力系统故障指示装置相应的连接口上。接地故障指示模块连续监测接地电流的有效值，当接地电流越限时，通过光纤发送故障脉冲和接地故障电流有效值到面板故障指示模块。A、B、C相短路故障指示模块则连续监测各自相别电流的有效值，当出现短路故障电流越限时，通过光纤发送故障脉冲和短路故障电流有效值到面板故障指示模块。位于各个监测点的电力系统故障指示装置采用无线Zigbee或CAN总线通信方式组网，实现故障信息显示、数据分析、故障定位、声光示警、报表打印等功能的智能化故障定位分析系统。当某个监测点出现异常时，该故障信号不仅能在电力系统故障指示装置上显示，还会通过通信接口传送至监控主机，监控主机接收故障信号，并判别出是哪个监测点出现了异常，这样监测人员即使在远端也能够准确定位故障点。由于故障信息有可能是因为电力系统故障指示装置自身原因引起的，而非线路故障，本实用新型特别配置了面板故障指示模块，用于将装置自身故障传送至监控主机，以防止误判的发生。

Claims (4)

1.电力系统故障指示装置，包括本体，其特征在于：所述本体主要由A、B、C相短路故障指示模块、接地故障指示模块、及面板故障指示模块构成；A、B、C相短路故障指示模块分别通过导线与电力线路上对应相的短路电流传感器连接；接地故障指示模块通过导线与电力线路上的接地电流传感器连接；监测各相短路电流大小、定时向面板故障指示模块发送各相电流数值，当监测到的电流值超过设定阀值时向面板故障指示模块发送故障信息的A、B、C相短路故障指示模块、以及监测接地电流大小、定时向面板故障指示模块发送监测电流数值，当监测到的电流值超过设定阀值时向面板故障指示模块发送故障信息的接地故障指示模块分别通过光纤与面板故障指示模块相连；接收接地和各相短路故障指示模块的故障脉冲信号和定时接收监测电流值，给出报警和指示信息的面板故障指示模块通过通信接口与远端的监控主机连接。
2.根据权利要求1所述的电力系统故障指示装置，其特征在于：所述A、B、C相短路故障指示模块和接地故障指示模块分别由超低功耗处理器、电流输入口、信号调理电路、A/D转换电路、触发脉冲输出口和数据通信输出口构成，电流输入口与相应的传感器连接，信号调理电路串联电流输入口与A/D转换电路，A/D转换电路经由超低功耗处理器与触发脉冲输出口和数据通信输出口相连，触发脉冲输出口和数据通信输出口与面板故障指示模块连接。
3.根据权利要求2所述的电力系统故障指示装置，其特征在于：所述面板故障指示模块主要由控制器、以及与之连接的高能电池供电单元、系统复位和测试按钮、触发脉冲和数据通信光纤接口、查看按钮、液晶显示屏、LED发光报警指示灯和远程光纤通信接口构成；触发脉冲和数据通信光纤接口与A、B、C相短路故障指示模块和接地故障指示模块的触发脉冲输出口和数据通信输出口连接，远程光纤通信接口与远端的监控主机连接。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的电力系统故障指示装置，其特征在于：所述通信接口为无线Zigbee或CAN总线。
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