CN206020586U - 配电网故障检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供配电网故障检测装置，涉及电力系统故障检测领域，包括零序电流变送器、三相电流变送器、调理电路、AD采样电路、控制器、数据存储器、高压断路器、通信模块和显示模块。零序电流变送器和三相电流变送器的输出端与调理电路的输入端连接。调理电路的输出端与AD采样电路的输入端连接。AD采样电路的输出端与控制器连接。高压断路器和显示模块的输入端与控制器连接。数据存储器和通信模块与控制器连接。通信模块与外部上位机连接。

Description

配电网故障检测装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统故障检测领域，特别是涉及配电网故障检测装置。

背景技术

单相接地故障虽然不会迅速对电网供电产生巨大的影响，但单相接地故障导致的过电压会危害电网绝缘，若由此导致短路，则使事故扩大化。因此，正确地判断出哪个线路出现故障是首要的任务，并且时间越短越好，这样使得巡线人员能够及时有效地排除故障。然而，小电流接地系统的故障电流幅值较小，增加了故障线路的判断与检测的难度。迄今为止，众多的科技工作人员进行了大量的探索与研究，总结出多种方法和措施，对小电流接地系统的故障线路进行判断和检测，也开发出很多装置，但在实际应用中效果并不理想。由于目前故障检测方法可靠性不高，电力部门在检测故障线路时只能被迫使用人工拉闸的办法，使非故障线路也被迫中断供电，同时使得某些比较敏感的设备不能正常工作，一定程度上影响了用户的经济效益，甚至会对社会造成不良影响。因此，研究小电流接地故障准确的判断和检测方法，开发具有良好实用性的检测装置，成为电力部门工作人员的首要任务。

实用新型内容

本实用新型需要解决的是现有配电网故障检测可靠性不高的问题，提供配电网故障检测装置。

本实用新型通过以下技术方案解决上述问题：

配电网故障检测装置，包括零序电流变送器、三相电流变送器、调理电路、AD采样电路、控制器、数据存储器、高压断路器、通信模块和显示模块；

所述零序电流变送器和三相电流变送器的输出端与调理电路的输入端连接；所述调理电路的输出端与AD采样电路的输入端连接；所述AD采样电路的输出端与控制器连接；所述高压断路器和显示模块的输入端与控制器连接；所述数据存储器和通信模块与控制器连接；所述通信模块与外部上位机连接。

上述方案中，优选的是三相电流变送器包括a相电流变送器、b相电流变送器和c相电流变送器；所述a相电流变送器、b相电流变送器和c相电流变送器的输出端均与调理电路连接。

进一步的，上述方案中，优选的是a相电流变送器、b相电流变送器和c相电流变送器均与线路电流互感器相连接，起与高压侧隔离作用。

本实用新型还进一步包括电源模块，电源模块的输出端与控制器连接供电。

上述方案中，优选的是电源模块由太阳能电池板与高能锂电池组成，所述太阳能电池板输出端与控制器和高能锂电池充电端连接；所述高能锂电池输出端与控制器连接。

上述方案中，优选的是通信模块为CAN总线组网模块，CAN总线组网模块一端与控制器连接，另一端与外部上位机连接。

本实用新型的优点与效果是：

1.本实用新型使用零序电流变送器和三相电流变送器实时检测零序电流和三相电流，通过检测的零序电流和三相电流可以很好确定故障地点和故障其它信息；

2.本实用新型中使用了高压断路器，当电网发生故障时，高压断路器及时断电，以免发生意外；

3.本实用新型配有太阳能供电功能的电源模块，由太阳能电池板与高能锂电池组成，白天光照充足时太阳能电池板为装置供电同时为锂电池充电，夜间或阴天光照不足时由高能锂电池为装置供电。

附图说明

图1为本实用新型原理框图。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步说明。

配电网故障检测装置，如图1所示，包括零序电流变送器、三相电流变送器、调理电路、AD采样电路、控制器、数据存储器、高压断路器、通信模块和显示模块。本实用新型还进一步包括电源模块，电源模块的输出端与控制器连接供电。电源模块由太阳能电池板与高能锂电池组成，所述太阳能电池板输出端与控制器和高能锂电池充电端连接；所述高能锂电池输出端与控制器连接。

所述零序电流变送器和三相电流变送器的输出端与调理电路的输入端连接；所述调理电路的输出端与AD采样电路的输入端连接；所述AD采样电路的输出端与控制器连接；所述高压断路器和显示模块的输入端与控制器连接；所述数据存储器和通信模块与控制器连接；所述通信模块与外部上位机连接。

本实用新型具有故障显示功能，电网无故障发生时，显示模块显示三相电流、零序电流有效值。当故障发生后显示模块可显示三相相电流有效值，零序电流有效值以及故障类型。本实用新型是一种10kV配电网故障检测装置。故障检测设备实时计算三相电流以及零序电流有效值，实时传送采样数据至外部上位机，同时数据存储模块进行本地记录。当监测到电流有效值超过设定阈值时，并将故障电流有效值上传外部上位机。外部上位机根据电网安装的各个装置故障电流有效值确定故障点位置。该装置配有高压断路器，通过通信模块接收上位机的控制指令后，可驱动高压断路器动作就地切除故障。

三相电流变送器、零序电流变送器功能是与三相电流互感器，零序电流互感器相连接，起到高压隔离的作用，将直接安装在高压输电线路的电流互感器输出5A电流进一步减小为量程为20mA的电流。三相电流变送器包括a相电流变送器、b相电流变送器和c相电流变送器；所述a相电流变送器、b相电流变送器和c相电流变送器的输出端均与调理电路连接，电流变送器输出20mA的电流。电流变送器输出的电流信号经过调理电路转换为电压信号后，进行电压跟随、比例放大等处理后将信号传输给AD转换模块，AD转换模块将模拟电压信号转换为数字信号传给中央处理器进行有效值的计算并实时与阈值作对比。

数据存储器可对三相电流采样点、零序电流采样点进行实时存储，方便后续对故障发生原因的分析。在通讯模块故障后，依然可以继续记录数据。

通信模块可以将该装置安装位置处的三相电流，零序电流有效值实时上传上位机，实现故障信息远程显示、远程受控、数据分析、故障定位、声光示警、报表打印等功能。

该装置的工作流程为，三相电流变送器，零序电流变送器分别感应输电线路三相电流和零序电流的变化，三相电流变送器、零序电流变送器输出信号为电流信号，经过调理电路将电流变送器输出的电流信号转换为电压信号，经过电压跟随，比例放大后，传输至AD转换电路，AD转换电路将模拟电压信号转换为数字信号由中央处理器读入，进行三相电流、零序电流有效值的计算。通过显示模块显示三相电流、零序电流有效值，通过通信模块实时向上位机上传三相电流、零序电流的采样点数据。当输电线路发生接地故障时，零序电流有效值会超过预设阈值，故障装置通过通讯模块上传上位机，上位机通过对沿线路安装的各个检测装置上传的零序电流有效值作比对最终确定故障位置。同理，当发生短路故障时，本装置可实时监测三相电流有效值，通过线路不同位置装置之间相电流有效值的差异可确定故障位置，通过比较同一装置不同相电流之间有效值的差异可确定故障相。外部上位机综合分析位于线路各点故障监测装置传来的数据后，可确定故障具体位置，位于故障位置的装置可通过通讯模块接收外部上位机控制信号，控制装置的高压断路器模块切除故障。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请的范围内。

Claims (6)

1.配电网故障检测装置，其特征在于：包括零序电流变送器、三相电流变送器、调理电路、AD采样电路、控制器、数据存储器、高压断路器、通信模块和显示模块；

所述零序电流变送器和三相电流变送器的输出端与调理电路的输入端连接；所述调理电路的输出端与AD采样电路的输入端连接；所述AD采样电路的输出端与控制器连接；所述高压断路器和显示模块的输入端与控制器连接；所述数据存储器和通信模块与控制器连接；所述通信模块与外部上位机连接。

2.根据权利要求1所述的配电网故障检测装置，其特征在于：所述三相电流变送器包括a相电流变送器、b相电流变送器和c相电流变送器；所述a相电流变送器、b相电流变送器和c相电流变送器的输出端均与调理电路连接。

3.根据权利要求2所述的配电网故障检测装置，其特征在于：所述a相电流变送器、b相电流变送器和c相电流变送器均与相应电流互感器连接，起隔离高压侧作用。

4.根据权利要求1所述的配电网故障检测装置，其特征在于：还包括电源模块，电源模块的输出端与控制器连接供电。

5.根据权利要求4所述的配电网故障检测装置，其特征在于：所述电源模块由太阳能电池板与高能锂电池组成，所述太阳能电池板输出端与控制器和高能锂电池充电端连接；所述高能锂电池输出端与控制器连接。

6.根据权利要求1所述的配电网故障检测装置，其特征在于：所述通信模块为CAN总线组网模块，CAN总线组网模块一端与控制器连接，另一端与外部上位机连接。