CN202421353U - 配电网故障检测系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种配电网故障检测系统，该配电网故障检测系统包括分别用于对A、B、C相高压线路进行实时电流信号采样的A、B、C相高压电网检测仪及一个低压检测终端。每个高压电网检测仪中均包括一个2.4G无线通信模块，A、C相高压电网检测仪通过2.4G无线通信模块将电流采样数据分别传输至B相高压电网检测仪，该B相高压电网检测仪通过比较前后多次电流有效值检测出该A、B、C三相高压线路的故障状况，进而将该电流有效值及故障状况通过微功率无线信号进行传输。该低压检测终端将三相高压线路的电流有效值与该低压检测终端测量的低压侧的电流有效值进行比对，从而检测出低压侧的用户是否存在窃电行为，进而上报该检测结果。

Description

配电网故障检测系统
技术领域
本实用新型涉及电学领域，具体涉及一种对电力系统配电网进行故障检测的系统。
背景技术
目前，我国的配电网是小电流接地系统，单相接地故障是配电网发生频率最高的故障，为提高供电的可靠性，一般在发生单相接地故障后允许系统继续运行一两个小时。但这种故障发生后，另外两相电压就要升高，将严重影响其绝缘状况。因此快速判断单相接地区段并排除故障显得尤为重要。
目前常见的判断单相接地故障的方法很多，例如，中国发明公开号为CN1349103A的专利申请揭示一种通过检测零序电流突变来检测单相接地故障的方法。具体而言，其是在单相接地故障发生后通过追忆故障发生前后各检测点的数据记录，迅速完成故障前后的零序电流的数据记录工作，通过故障前后是否有零序电流的突变来判断是否发生单相接地故障。
在该专利申请所揭示的检测方法中，各检测点的数据是通过追忆的方法提取的，因此难以及时判断当前线路是否发生异常，从而容易导致故障上报延误。
实用新型内容
有鉴于此，提供一种配电网故障检测系统，其可实时采集配电网的电流信号进行综合分析获悉配电网的工作状况，并及时上报故障状况以进行检修。
为实现上述实用新型目的，提供一种配电网故障检测系统，该配电网包括A、B、C三相高压线路、变压器、低压用户线路，该配电网故障检测系统包括：
一个用于对A相高压线路进行实时电流信号采样，并通过2.4G无线通信模块将采样信号传输给B相高压电网检测仪的A相高压电网检测仪，该A相高压电网检测仪安装在A相高压线路上；
一个用于对B相高压线路进行实时电流信号采样，并通过2.4G无线通信模块接收A、C相高压电网检测仪的电流采样信号的B相高压电网检测仪，该B相高压电网检测仪根据A、B、C三相的电流采样信号计算出A、B、C三相高压线路的电流有效值及零序电流，并通过比较前后多次电流有效值检测出该A、B、C三相高压线路的故障状况，进而将电流有效值及故障状况通过微功率无线数据传输给低压检测终端，该B相高压电网检测仪安装在B相高压线路上；
一个用于对C相高压线路进行实时电流信号采样，并通过2.4G无线通信模块将采样信号传输给B相高压电网检测仪的C相高压电网检测仪，该C相高压电网检测仪安装在C相高压线路上；
一个用于对低压用户线路进行实时电流信号进行采样，通过微功率无线信号接收该三相高压线路的电流有效值及故障状况，并通过多次比较低压用户侧电流有效值及高压线路电流有效值，进而检测出低压侧用户是否存在窃电行为，进而将该检测结果通过GPRS无线通信网络上报给主站的低压检测终端，该低压检测终端安装在低压用户进线前端。
进一步地，该A、B、C相高压电网检测仪分别包括一个用于传输电流采样数据的2.4G无线通信模块，该2.4G无线通信模块的传输速率为2Mbit/s。
进一步地，该B相高压电网检测仪及该低压检测终端分别包括一个用于传输微功率无线数据的微功率无线数据传输模块。
进一步地，该微功率无线数据传输模块的工作频率为470MHz～510MHz，可根据需要配置为不同的频率。
进一步地，该低压检测终端包括一个用于收发GPRS无线通信信号的GPRS无线通信模块。
进一步地，该A、B、C三相高压线路的故障状况包括单相接地故障、两相短路故障、三相不平衡故障。
进一步地，该低压检测终端通过比较高压电网检测仪测量的电流与其自身检测到的电流信号，以判断低压侧是否有窃电行为。
相对于现有技术，所提供的电网故障检测系统通过A、B、C三相高压电网检测仪分别对A、B、C三相高压线路进行电流信号采样并计算电流有效值，进而通过比较前后多次电流有效值，可检测出该A、B、C三相高压线路的故障状况；另外，由于A、C相高压电网检测仪的电流采样数据通过2.4G无线通信模块传输至该B相高压电网检测仪，而电流有效值通过微功率无线信号传输至低压检测终端，并且低压检测终端的检测结果通过无线通信网络进行上报，因此，通过该电网故障检测系统可及时判断当前高压线路是否发生异常，并及时上报故障情况以调动人力物力进行维修。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的配电网故障检测系统的结构示意图；
图2是图1所述的配电网故障检测系统在实际应用环境中的连接示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，以对本实用新型实施例作进一步的详细说明。
请一起参阅图1及图2，本实用新型实施例提供一种配电网故障检测系统100，用于对配电网的故障进行检测，并将检测结果上报至主站15。本实施例中，配电网包括A、B、C三相高压线路。
如图1所示，该配电网故障检测系统100包括一个A相高压电网检测仪11、一个B相高压电网检测仪12、一个C相高压电网检测仪13、一个低压检测终端14、以及三个2.4G无线通信模块21、22、23，其中，A相高压电网检测仪11安装在A相高压线路上，B相高压电网检测仪12安装在B相高压线路上，C相高压电网检测仪13安装在C相高压线路上，该三个2.4G无线通信模块21、22、23分别连接该A、B、C相高压电网检测仪11、12、13。具体地，在本实施例中，该2.4G无线通信模块21、22、23(即工作频率在2.4G且收发为一体的数据传输模块)的传输速率为2Mbit/s。
另外，在本实施例中，该配电网故障检测系统100还包括二个微功率无线数据传输模块120、140，其中，微功率无线数据传输模块120连接该B相高压电网检测仪12，另外，微功率无线数据传输模块140连接该低压检测终端14，该两个微功率无线数据传输模块120、140的工作频率分别为470MHz～510MHz。
本实施例中的A、B、C相高压电网检测仪11、12、13组成一个三相高压电网检测仪系统，且该三相高压电网检测仪系统为一主二从模式，即以安装在B相高压线路上的B相高压电网检测仪12为主模式，以分别安装在A、C相高压线路上的A、C相高压电网检测仪11、13为从模式。
图2示意出配电网故障检测系统100的实际应用，本实施例的实际应用环境包括两个配电网(每个配电网包括A、B、C三相高压线路)。可以理解的是，在其它变更实施方式中，该电网故障检测系统100的应用环境可包括多个电网故障检测系统100，如三个、四个等，并不局限于具体实施例。
工作时，该低压检测终端14通常安装在低压用户进线前端，A、B、C相高压电网检测仪11、12、13分别对A、B、C相高压线路上的电流进行实时采样，其中，A、C相高压电网检测仪11、13将其电流采样数据分别通过2.4G无线通信模块21、22、23传输至B相高压电网检测仪12。本实施例中，为了避免数据冲突，A、C相高压电网检测仪11、13分别在各自的过零点(电流信号是一个带正负的正弦波，过零点即电流经过零点的时候示出的值)将上一周期的电流采样数据发送给B相高压电网检测仪12，在此过程中，2.4G无线通信模块21、23分别用作电流采样数据发送模块，2.4G无线通信模块22用作电流采样数据的接收模块。
进一步地，B相高压电网检测仪12综合其所获得的B相电流采样数据以及A、C相电流采样数据进行分析(如进行波形处理)计算出A、B、C三相的实时电流有效值(或进一步包括零序电流有效值)，并通过比较前后多次电流有效值检测出该A、B、C三相高压线路的故障状况，如判断是否发生单相接地故障、两相短路故障、三相不平衡等异常事件，并将该电流有效值(或进一步包括零序电流有效值)及异常事件通过该微功率无线数据传输模块120传输至该低压检测终端14。
该低压检测终端14用于对低压用户线路进行实时电流信号进行采样，通过微功率无线数据传输模块140接收该A、B、C三相高压线路的电流有效值及故障状况，并多次比较低压用户侧电流有效值及高压线路电流有效值，进而检测出低压侧(即低端检测终端位置)用户是否存在窃电行为，进而将该检测结果及时上报给主站15。本实施例中，该低压检测终端14可通过一个与其相连接的GPRS(通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service))无线通信模块24上报给主站15。
本实用新型所提供的电网故障检测系统100通过A、B、C三相高压电网检测仪11、12、13分别对A、B、C三相高压线路进行电流信号采样并计算电流有效值，进而通过比较前后多次电流有效值，可检测出该A、B、C三相高压线路的故障状况；另外，由于A、C相高压电网检测仪11、13的电流采样数据通过2.4G无线通信模块21、22、23传输至该B相高压电网检测仪12，而电流有效值通过微功率无线信号120、140传输至低压检测终端14，并且低压检测终端14的检测结果通过无线通信网络进行上报，因此，通过该电网故障检测系统100可及时判断当前高压线路是否发生异常，并及时上报故障情况以调动人力物力进行维修。
另外，本领域技术人员还可在本实用新型精神内作其它变化，当然，这些依照本实用新型精神所作的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种配电网故障检测系统，该配电网包括A、B、C三相高压线路、变压器、低压用户线路，该配电网故障检测系统包括：
一个用于对A相高压线路进行实时电流信号采样，并通过2.4G无线通信模块将采样信号传输给B相高压电网检测仪的A相高压电网检测仪，该A相高压电网检测仪安装在A相高压线路上；
一个用于对B相高压线路进行实时电流信号采样，并通过2.4G无线通信模块接收A、C相高压电网检测仪的电流采样信号的B相高压电网检测仪，该B相高压电网检测仪根据A、B、C三相的电流采样信号计算出A、B、C三相高压线路的电流有效值及零序电流，并通过比较前后多次电流有效值检测出该A、B、C三相高压线路的故障状况，进而将电流有效值及故障状况通过微功率无线数据传输给低压检测终端，该B相高压电网检测仪安装在B相高压线路上；
一个用于对C相高压线路进行实时电流信号采样，并通过2.4G无线通信模块将采样信号传输给B相高压电网检测仪的C相高压电网检测仪，该C相高压电网检测仪安装在C相高压线路上；
一个用于对低压用户线路进行实时电流信号进行采样，通过微功率无线信号接收该三相高压线路的电流有效值及故障状况，并通过多次比较低压用户侧电流有效值及高压线路电流有效值，进而检测出低压侧用户是否存在窃电行为，进而将该检测结果通过GPRS无线通信网络上报给主站的低压检测终端，该低压检测终端安装在低压用户进线前端。
2.如权利要求1所述的配电网故障检测系统，其特征在于，该B相高压电网检测仪及该低压检测终端分别包括一个用于传输微功率无线数据的微功率无线数据传输模块。
3.如权利要求2所述的配电网故障检测系统，其特征在于，该微功率无线数据传输模块的工作频率为470MHz～510MHz。
4.如权利要求1所述的配电网故障检测系统，其特征在于，该A、B、C相高压电网检测仪分别包括一个用于传输电流采样数据的2.4G无线通信模块，该2.4G无线通信模块的传输速率为2Mbit/s。
5.如权利要求1所述的配电网故障检测系统，其特征在于，该低压检测终端包括一个用于收发GPRS无线通信信号的GPRS无线通信模块。
6.如权利要求1所述的配电网故障检测系统，其特征在于，该A、B、C三相高压线路的故障状况包括单相接地故障、两相短路故障、三相不平衡故障。
7.如权利要求1所述的配电网故障检测系统，其特征在于，该低压检测终端通过比较高压电网检测仪测量的电流与其自身检测到的电流信号，以判断低压侧是否有窃电行为。
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