CN205882851U - 一种带故障录波的配电网故障指示器 - Google Patents

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刘文平
刘堂伟
周显俊
欧术
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Abstract

本实用新型公开了一种带故障录波的配电网故障指示器,包括控制模块、采集模块、电源模块和故障录波模块,所述电源模块与其它模块相连用于提供各模块所需电源,所述故障录波模块分别与采集模块和控制模块相连,用于对采集模块采集的配电网负荷电流进行暂存,并在配电网故障时将故障前后预设时间段的负荷电流发送至控制模块。本实用新型的带故障录波的配电网故障指示器具有结构简单、功能丰富、安全可靠等优点。

Description

一种带故障录波的配电网故障指示器
技术领域
[0001]本实用新型主要涉及配电网技术领域,特指一种带故障录波的配电网故障指示器。
背景技术
[0002]智能电网是电网技术发展的必然趋势,是社会经济发展的必然选择,它的提出推动了各相关技术的迅猛发展。根据国家能源局发布的《配电网建设改造行动计划(2015-2020年)》,通过实施配电网建设改造行动计划,有效加大配电网资金投入。2015-2020年,配电网建设改造投资不低于2万亿元,其中2015年投资不低于3000亿元,“十三五”期间累计投资不低于1.7万亿元。到2020年,中心城市(区)智能化建设和应用水平大幅提高,供电可靠率达到99.99%,用户年均停电时间不超过I小时,供电质量达到国际先进水平;城镇地区供电能力及供电安全水平显著提升,供电可靠率达到99.88%以上,用户年均停电时间不超过10小时,保障地区经济社会快速发展;乡村及偏远地区全面解决电网薄弱问题,基本消除长期“低电压”,户均配变容量不低于2千伏安,有效保障民生。
[0003]配电网智能化也是电网智能化重要发展阶段。其中配电网故障指示器主要用电网中检测短路或者接地故障,解决非核心区域配电网运行采集的全覆盖、全采集及其配电网盲调等问题,是智能配电网系统中不可或缺的部分。但是目前的故障指示器功能简单、并不能对故障发生前后的状态信息进行监测以完整的反映电网故障前后运行信息,因此也不能依据这些记录的信息为上级电力调度系统分析电网运行状态提供有力数据支撑,也不能从根本上发现并解除电网运行监控存在的潜在盲点和危机,配电网运行可靠性还需进一步提尚O
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题,本实用新型提供一种结构简单、功能丰富、安全可靠的带故障录波的配电网故障指示器。
[0005]为解决上述技术问题,本实用新型提出的技术方案为:
[0006] —种带故障录波的配电网故障指示器,包括控制模块、采集模块、电源模块和故障录波模块,所述电源模块与其它模块相连用于提供各模块所需电源,所述故障录波模块分别与采集模块和控制模块相连,用于对采集模块采集的配电网负荷电流进行暂存,并在配电网故障时将故障前后预设时间段的负荷电流发送至控制模块。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进:
[0008]还包括故障处理模块,所述故障处理模块与所述控制模块相连,用于在配电网故障时发出故障报警信号。
[0009]还包括无线通讯模块,所述无线通讯模块与所述控制模块相连,用于实现控制模块与配电网主站之间的数据传输。
[0010]所述电源模块包括可相互切换的主供电源和后备电源,所述主供电源为超级电容,所述后备电源为锂电池。
[0011]所述采集模块包括两条电流互感器回路,其中一条电流互感器回路用于采集配电网负荷电流,另外一条电流互感器回路用于通过磁芯从配电网取电以提供主供电源的充电电源。
[0012]与现有技术相比,本实用新型的优点在于:
[0013]本实用新型的带故障录波的配电网故障指示器,能够对配电网的负荷电流进行监控并暂存,在当配电网故障时,将故障前后预设时间段的暂存负荷电流发送至控制模块,为上级电力调度系统分析电网运行状态提供有力数据支撑,从根本上发现并解除电网运行监控存在的潜在盲点和危机,并最终达到提高电力系统调度和运行水平、处理事故快速反应能力、安全供电的可靠性的目的。
附图说明
[0014]图1为本实用新型的方框结构图。
[0015]图中标号表示:1、控制模块;2、采集模块;3、电源模块;4、故障录波模块;5、无线通讯模块;6、故障处理模块。
具体实施方式
[0016]以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
[0017]如图1所示,本实施例的带故障录波的配电网故障指示器,包括控制模块1、采集模块2、电源模块3和故障录波模块4,电源模块3与其它模块相连用于提供各模块所需电源,故障录波模块4分别与采集模块2和控制模块I相连,用于对采集模块2采集的配电网负荷电流进行暂存,并在配电网故障时将故障前后预设时间段的负荷电流发送至控制模块I。本实用新型的带故障录波的配电网故障指示器,能够对配电网的负荷电流进行监控并暂存,在当配电网故障时,将故障前后预设时间段的暂存负荷电流发送至控制模块1,为上级电力调度系统分析电网运行状态提供有力数据支撑,从根本上发现并解除电网运行监控存在的潜在盲点和危机,并最终达到提高电力系统调度和运行水平、处理事故快速反应能力、安全供电的可靠性的目的。
[0018]本实施例中,在正常运行情况下,故障录波模块4以高频形式对负荷电流进行数据采集,并将数据存储在暂存器中,暂存器中的数据通常以一定周期进行刷新,当控制模块I检测到配电网故障时,立即控制故障录波模块4将故障时刻前后至少三个工频周波(每周波不少于64个采样点)数据保存并打包发送至控制模块1,完成对整个故障点数据的保存和上传。考虑控制模块I可采用高性能的DSP芯片,其采样精度高、数据处理功能强大。
[0019]本实施例中,电源模块3包括可相互切换的主供电源和后备电源,主供电源为超级电容,后备电源为锂电池。主供电源采用超级电容,超级电容在充满电时应可独立维持正常工作至少24小时;后备电源采用高能量密度的锂电池,能够独立工作支撑装置运行至少10年;主供电源和后备电源相互独立,当线路故障导致主供电源不能维持全功能工作时,控制模块I通过掉电检测,自动控制后备电源投入,当主供电源恢复时,自动切回主供电源供电。
[0020]本实施例中,采集模块2包括两条电流互感器回路,其中一条电流互感器回路使用高精度的穿心式电流互感器来采集配电网负荷电流,另外一条电流互感器回路则利用高磁导率的磁芯从配电网取电以提供主供电源的充电电源。其中采集单元采用自适应负荷电流突变法或速断电流定值法判断短路故障,采用接地暂态电流、线路对地电压法判断接地故障,接地故障发生时,采集单元能实现三相同步录波,并上送至配电主站合成零序电流波形,用于接地故障的判断。除具备必需的遥信、遥测、遥控(远程控制翻牌与复归)、遥调四遥功能外,还可以监测负荷电流、超级电容电压等实时数据。
[0021]本实施例中,还包括故障处理模块6,故障处理模块6与控制模块I相连,用于在配电网故障时发出故障报警信号。其中故障处理模块6包括指示灯电路、开出电路、告警电路,当控制模块I检测到配电网故障时,故障处理模块6对故障进行相关动作,包括故障灯闪烁、装置翻牌及装置报警,其中故障灯闪烁由指示灯电路完成,装置翻牌由开出电路完成,装置报警由蜂蜜器电路完成。
[0022]本实施例中,还包括无线通讯模块5,无线通讯模块5与控制模块I相连,用于实现控制模块I与配电网主站之间的数据传输。具体采用433MHz无线收发单元与汇集单元(汇集单元是故障指示器与配电网主站之间的通信桥梁,起到数据上传和下达的作用)进行通讯,另一方面使用串口与控制模块I进行内部通讯,从而实现控制模块I与外部数据的交互。
[0023]虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种带故障录波的配电网故障指示器,其特征在于,包括控制模块(I)、采集模块(2)、电源模块(3)和故障录波模块(4),所述电源模块(3)与其它模块相连用于提供各模块所需电源,所述故障录波模块(4)分别与采集模块(2)和控制模块(I)相连,用于对采集模块(2)采集的配电网负荷电流进行暂存,并在配电网故障时将故障前后预设时间段的负荷电流发送至控制模块(I)。
2.根据权利要求1所述的带故障录波的配电网故障指示器,其特征在于,还包括故障处理模块(6),所述故障处理模块(6)与所述控制模块(I)相连,用于在配电网故障时发出故障报警信号。
3.根据权利要求1所述的带故障录波的配电网故障指示器,其特征在于,还包括无线通讯模块(5),所述无线通讯模块(5)与所述控制模块(I)相连,用于实现控制模块(I)与配电网主站之间的数据传输。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的带故障录波的配电网故障指示器,其特征在于,所述电源模块(3)包括可相互切换的主供电源和后备电源,所述主供电源为超级电容,所述后备电源为锂电池。
5.根据权利要求4所述的带故障录波的配电网故障指示器,其特征在于,所述采集模块(2)包括两条电流互感器回路,其中一条电流互感器回路用于采集配电网负荷电流,另外一条电流互感器回路用于通过磁芯从配电网取电以提供主供电源的充电电源。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108267670A (zh) * 2017-12-29 2018-07-10 国家电网公司 一种配网故障研判预警系统及其实现方法
CN110346687A (zh) * 2019-07-17 2019-10-18 南京伊科诺电气科技有限公司 一种具有停电故障录波功能的智能插座

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