CN202978426U - 一种基于配电自动化的故障检测终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于配电自动化的故障检测终端，包括信号采集模块、状态采集模块、主控制模块、故障识别模块及副控制模块，信号采集模块的输出端及状态采集模块的输出端均与主控制模块连接，所述主控制模块分别与故障识别模块及副控制模块连接。本实用新型采用信号采集模块采集输电线路的电流及电压数据，并采用状态采集模块采集输电线路的工作状态后，通过主控制模块将数据发送到故障识别模块进行故障识别、定位及隔离判断，进而通过副控制模块对输电线路进行控制，及时对故障进行处理，定位准确、反应速度快且可靠性高。本实用新型作为一种性能优良的基于配电自动化的故障检测终端可广泛应用于电力行业中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于配电自动化的故障检测终端，特别是一种基于配电自动化的故障检测终端。
背景技术
长期以来，在电力工业建设中存在着“重发轻供不管用”的倾向，对配电系统的投入较低，致使配电系统薄弱、设备陈旧、自动化水平低下，故障频繁发生，对城市经济发展及社会稳定产生极大影响。现有故障隔离与恢复是配电自动化的故障恢复模式，配电自动化模式中的故障恢复只能实现元件级的局部功能，范围非常有限，故障定位有限，往往要配合故障投诉电话，才能根据投诉地点的多少和位置对故障进行定位，分析出故障的范围，然后再通知指挥现场人员现场寻找并隔离故障点及对故障进行处理。采用这种模式，信息采集不全面，故障定位也不准确，须要配合其他手段进行再次定位，才能做出故障隔离，因此，具有反映速度慢、可靠性差的缺点。
实用新型内容
为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种定位准确、反映速度快、可靠性高的基于配电自动化的故障检测终端。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于配电自动化的故障检测终端，包括：信号采集模块、状态采集模块、主控制模块、故障识别模块及副控制模块，信号采集模块的输出端及状态采集模块的输出端均与主控制模块连接，所述主控制模块分别与故障识别模块及副控制模块连接。
进一步，所述故障识别模块包括CPU，所述CPU分别连接有随机存储器、闪存、时钟电路及数字温度采集器，所述CPU还与主控制模块连接。
进一步，所述主控制模块还分别连接有通信模块及扩展模块。
进一步，所述扩展模块包括显示模块及输入模块，所述显示模块及输入模块均与主控制模块连接。
进一步，所述信号采集模块包括电流互感器、电压互感器、多路模拟开关及模数转换器，所述电流互感器的输出端及电压互感器的输出端均与多路模拟开关的输入端连接，所述多路模拟开关的输出端通过模数转换器与主控制模块的输入端连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种基于配电自动化的故障检测终端，采用信号采集模块采集输电线路的电流及电压数据，并采用状态采集模块采集输电线路的工作状态后，通过主控制模块将数据发送到故障识别模块进行故障识别、定位及隔离判断，进而通过副控制模块对输电线路进行控制，及时对故障进行处理，定位准确、反应速度快且可靠性高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的一种基于配电自动化的故障检测终端的结构框图；
图2是本实用新型的一种基于配电自动化的故障检测终端的一具体实施例的结构框图；
图3是本实用新型的一种基于配电自动化的故障检测终端的信号采集模块采集到的电流示意图；
图4是本实用新型的一种基于配电自动化的故障检测终端的故障识别模块进行单相接地故障识别时的示意图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型提供了一种基于配电自动化的故障检测终端，包括：信号采集模块、状态采集模块、主控制模块、故障识别模块及副控制模块，信号采集模块的输出端及状态采集模块的输出端均与主控制模块连接，所述主控制模块分别与故障识别模块及副控制模块连接；
其中，
所述信号采集模块用于对输电线路进行电流采集及电压采集；
所述状态采集模块用于对输电线路的工作状态进行采集，即对本故障检测终端所处输电线路的开关状态、接地刀闸状态、电源状态等进行状态数据采集；
所述故障识别模块用于进行故障识别、故障定位及故障隔离判断；
所述主控制模块用于接收信号采集模块及状态采集模块发送的数据，将该数据进行存储并发送到故障识别模块进行处理，进而根据故障识别模块反馈回来的信息进行输出控制；
所述副控制模块用于根据主控制模块发出的输出控制信息对输电线路进行控制，例如，控制输电线路的重合器、断路器和负荷开关进行操作。
进一步作为优选的实施方式，参照图2，所述故障识别模块包括CPU，所述CPU分别连接有随机存储器、闪存、时钟电路及数字温度采集器，所述CPU还与主控制模块连接。
进一步作为优选的实施方式，所述主控制模块还分别连接有通信模块及扩展模块。
进一步作为优选的实施方式，所述扩展模块包括显示模块及输入模块，所述显示模块及输入模块均与主控制模块连接。
进一步作为优选的实施方式，参照图2，所述信号采集模块包括电流互感器、电压互感器、多路模拟开关及模数转换器，所述电流互感器的输出端及电压互感器的输出端均与多路模拟开关的输入端连接，所述多路模拟开关的输出端通过模数转换器与主控制模块的输入端连接。
下面结合一具体实施例对本实用新型做进一步说明：
将本实用新型的一种基于配电自动化的故障检测终端安装在输电线路中，使用信号采集模块实时采集输电线路的三相电流值及三相电压值，同时使用状态采集模块对本故障检测终端所处输电线路的开关状态、接地刀闸状态、电源状态等进行状态数据采集，然后通过主控制模块将上述采集到的数据发送到故障识别模块对故障进行识别、故障定位及故障隔离判断，这里故障隔离判断主要是结合状态采集模块采集的数据而做出判断。然后，主控制模块根据故障识别模块发送的故障隔离判断，发送控制信息到副控制模块，副控制模块根据该控制信息对输电线路进行控制，例如控制输电线路的重合器、断路器和负荷开关进行操作，从而达到隔离故障点的目的，完成故障处理过程。
相间短路故障的特征是相电流增大，故当采集到的三相电流Ia、Ib、Ic之中多于2个电流大于电流整定值Iz且时间超过时间整定值Tz，则判定相间短路，如果三个电流均超过Iz则为三相短路。
对于架空线路，考虑配电变电所（站）、开闭所出线断路器的保护，一般为三相一次重合闸，馈线终端单元（FTU）的故障模型为：
参照图3，图中Iw代表没有电流，In代表正常电流，Iz代表故障电流，t1代表过流时间整定值，t2代表重合闸时间整定值，t3代表后加速时间整定值。当max（Ia，Ib，Ic）>Iz且保持t1时间，在t1’时间后max（Ia，Ib，Ic）<Iw则判别为第一故障脉冲；经过t2时间后检测第二故障脉冲；两个故障脉冲成立则判定相间短路故障。
对于地埋电缆，一般出口断路器不配重合闸功能，此时，可以将t2、t3两个时间整定为0即可。
单相接地故障，对于中性点不接地的中压配电网，单相接地故障时零序电流增大，但是与故障线路共母线的所有馈线的零序电流均发生变化。因为零序电流变化幅度较小，所以不能只采用电流比较的方法，而是采用零序能量分析原理。采用公式如下：
E0=∫U0I0dt
式中：U0：零序电压的向量；I0：零序电流的向量，E0。
参照图4，当零序分量的能量达到一整定值E0z且零序电压大于零序电压定值时，发生了单相接地故障，但此时仍然不知道是哪条线路单相接地。此时可以进一步判断E0的方向，如果E0的方向与电源点反向，则故障发生在本线路上。
相间接地短路故障时，除了相电流增大以外，零序电流也增大。因此相间接地短路故障类似相间短路故障，只是多了零序电流越限的特征。
瞬时性故障与永久性故障判断，在10KV中压配电线路上，目前区分瞬时性故障和永久性故障还是通过配电变电所、开闭所的10KV出线保护装置的重合闸来实现。线路上的分段装置一般为负荷开关，不能开断故障电流，所以必须在重合闸失败后动作开关。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (5)
1.一种基于配电自动化的故障检测终端，其特征在于，包括：信号采集模块、状态采集模块、主控制模块、故障识别模块及副控制模块，信号采集模块的输出端及状态采集模块的输出端均与主控制模块连接，所述主控制模块分别与故障识别模块及副控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于配电自动化的故障检测终端，其特征在于：所述故障识别模块包括CPU，所述CPU分别连接有随机存储器、闪存、时钟电路及数字温度采集器，所述CPU还与主控制模块连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于配电自动化的故障检测终端，其特征在于：所述主控制模块还分别连接有通信模块及扩展模块。
4.根据权利要求3所述的一种基于配电自动化的故障检测终端，其特征在于：所述扩展模块包括显示模块及输入模块，所述显示模块及输入模块均与主控制模块连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于配电自动化的故障检测终端，其特征在于：所述信号采集模块包括电流互感器、电压互感器、多路模拟开关及模数转换器，所述电流互感器的输出端及电压互感器的输出端均与多路模拟开关的输入端连接，所述多路模拟开关的输出端通过模数转换器与主控制模块的输入端连接。
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| CN106054095A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-10-26 | 河北箱变电器有限公司 | 带局部放电及温度监测装置监测的二次设备的监测设备 |
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