CN207717911U - 一种配电网故障检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种配电网故障检测装置，主要内容为：所述电流互感器与第一限幅保护电路连接，电压互感器与第二限幅保护电路连接，第一限幅保护电路与第一跟随器连接，第二限幅保护电路与第二跟随器连接，第一跟随器与第一采样保持器连接，第二跟随器与第二采样保持器连接，第一采样保持器和第二采样保持器都与多路开关连接，多路开关与A/D转换模块连接，A/D转换模块与单片机连接，整形电路与单片机连接，整形电路分别与第一跟随器和第二跟随器连接，蓝牙通信模块和卫星授时模块都与单片机相连。本实用新型利用了故障后系统过渡过程和稳态过程的特点，尽可能消除检测装置在判断原理上的缺陷。
Description
技术领域
本实用新型涉及配电网检测技术领域，具体地说，特别涉及一种配电网故障检测装置。
背景技术
我国的配电网一般属小电流接地系统。如果发生单相接地故障,可不必立即拉闸,但要求检测出故障线路。现有的故障检测装置有拉闸法、零序电流稳态值选线法和音频信号注入法。
拉闸法则需要依次对各线路进行拉闸，该方法需要对非故障线路短时停电，且费时费力，不利于电网安全可靠。
零序电流稳态值选线法由于系统三相所带负荷不平衡及CT精度等因素的影响，正常情况下，线路上也存在一定数量的不平衡电流。如果接地线路上的不平衡电流较大且与其零序电流方向相反，而不接地线路上的不平衡电流与其零序电流方向相反，很容易出现误选。
音频信号注入法主要缺点是装置使用不方便，需要运行人员手握探测器到每个高压开关柜后进行探测，不适合无人值守变电所。现场运行人员反映该装置对高阻接地，较长线路的末端发生接地时不够有效。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种配电网故障检测装置，其利用了故障后系统过渡过程和稳态过程的特点，尽可能消除检测装置在判断原理上的缺陷。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种配电网故障检测装置，包括电流互感器、电压互感器、第一限幅保护电路、第二限幅保护电路、第一跟随器、第二跟随器、第一采样保持器、第二采样保持器、多路开关、A/D转换模块、单片机、蓝牙通信模块、卫星授时模块和整形电路，所述电流互感器与第一限幅保护电路连接，所述电压互感器与第二限幅保护电路连接，所述第一限幅保护电路与第一跟随器连接，所述第二限幅保护电路与第二跟随器连接，所述第一跟随器与第一采样保持器连接，所述第二跟随器与第二采样保持器连接，所述第一采样保持器和第二采样保持器都与多路开关连接，所述多路开关与A/D转换模块连接，所述A/D转换模块与单片机连接，所述第一采样保持器和第二采样保持器都与单片机连接，所述整形电路与单片机连接，所述整形电路分别与第一跟随器和第二跟随器连接，所述蓝牙通信模块和卫星授时模块都与单片机相连。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述卫星授时模块由电阻R1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C3、电感L1和卫星导航芯片CC50Ⅱ组成，所述电容C2下端接地，所述电容C2上端和电感L1下端都与电源引脚DVDD连接，所述电感L1上端与电容C1左端连接，所述电容C1右端与导航芯片CC50Ⅱ的引脚11连接，所述电阻R1左端与电源引脚DVDD连接，所述电阻R1右端与导航芯片CC50Ⅱ的引脚8连接，所述电容C3上端和电容C3上端都接地，所述电容C3下端和电容C3下端都与电源引脚DVDD连接。
作为本实用新型的一种优选实施方式，所述蓝牙通信模块由电阻R2、电容C5、发光二极管LNK和蓝牙芯片BTM0704C2P组成，所述发光二极管LNK左端接地，所述发光二极管LNK右端与电阻R2左端连接，所述电阻R2右端与蓝牙芯片BTM0704C2P的引脚2连接，所述电容C5左端与蓝牙芯片BTM0704C2P的引脚24连接，所述电容C5右端接地。
作为本实用新型的一种优选实施方式所述单片机上安装有液晶显示模块和操作键盘。
本实用新型采用零序电流暂态分量选线与稳态值选线相结合的选线方法：如零序电压发生突变，则表明有故障发生。首先采用零序电流暂态分量选线法，如果能找出故障线路，则选线结束，否则采用零序电流稳态值选线法判定故障线路。由外部接入的电流、电压信号经电流互感器、电压互感器变换为装置所能用的电压信号，经限幅保护电路、跟随器输人至采样保持器，所有采样保持器由单片机控制同时启动进行采、保持，得到各路交流信号的瞬时值，依次经多路开关至A/D转换器转换为二进制码，由单片机读入并保存。整形电路的作用是把正弦波信号变换为合适的方波信号，送至单片机输入口，便于单片机测量系统的频率。测量系统频率的目的是为了使采样间隔尽可能均分每周波，减小测量误差，并对频率进行跟踪。
该装置需要对各路信号同时采样，而A/D转换电路是各路信号共用的，因此要求所有通道轮流转换时间总和要小于采样间隔。本装置每周波采样20点，这样采样间隔约为1ms。一般小电流接地系统中的出现条数不超过20条，如加上2路电压信号，装置中的通道数一般不超过22个，这就要求A/D转换时间不超过45μs。此外,为捕捉到故障开始后的暂态过程,每周波零序电压值的计算应在该周波内完成。这就要求在每一采样间隔内,当所有通道AD/转换完成后,单片机还应有一部分空闲时间进行计算。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：利用了故障后系统过渡过程和稳态过程的特点，尽可能消除检测装置在判断原理上的缺陷；由北斗-GPS卫星双模授时接收机间数据和同步信号，采用蓝牙无线技术将所采集的数据传输到中心站进行分析计算，最终实现故障定位。
附图说明
图1为本实用新型的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本实用新型的一种具体实施方式卫星授时模块的电路图；
图3为本实用新型的一种具体实施方式蓝牙通信模块的电路图。
附图标记说明：
1：电流互感器，2：电压互感器，3：第一限幅保护电路，4：第二限幅保护电路，5：第一跟随器，6：第二跟随器，7：第一采样保持器，8：第二采样保持器，9：多路开关，10：A/D转换模块，11：单片机，12：蓝牙通信模块，13：卫星授时模块，14：整形电路；
R1、R2：电阻，C1、C2、C3、C4、C5：电容，LNK：发光二极管，L1：电感，CC50Ⅱ：卫星导航芯片，BTM0704C2P：蓝牙芯片。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：
需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图1～图3所示，其示出了本实用新型的具体实施方式；如图所示，本实用新型公开的一种配电网故障检测装置，包括电流互感器1、电压互感器2、第一限幅保护电路3、第二限幅保护电路4、第一跟随器5、第二跟随器6、第一采样保持器7、第二采样保持器8、多路开关9、A/D转换模块10、单片机11、蓝牙通信模块12、卫星授时模块13和整形电路14，所述电流互感器1与第一限幅保护电路3连接，所述电压互感器2与第二限幅保护电路4连接，所述第一限幅保护电路3与第一跟随器5连接，所述第二限幅保护电路4与第二跟随器6连接，所述第一跟随器5与第一采样保持器7连接，所述第二跟随器6与第二采样保持器8连接，所述第一采样保持器7和第二采样保持器8都与多路开关9连接，所述多路开关9与A/D转换模块10连接，所述A/D转换模块10与单片机11连接，所述第一采样保持器7和第二采样保持器8都与单片机11连接，所述整形电路14与单片机11连接，所述整形电路14分别与第一跟随器5和第二跟随器6连接，所述蓝牙通信模块12和卫星授时模块13都与单片机11相连。
优选的，所述卫星授时模块13由电阻R1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C3、电感L1和卫星导航芯片CC50Ⅱ组成，所述电容C2下端接地，所述电容C2上端和电感L1下端都与电源引脚DVDD连接，所述电感L1上端与电容C1左端连接，所述电容C1右端与导航芯片CC50Ⅱ的引脚11连接，所述电阻R1左端与电源引脚DVDD连接，所述电阻R1右端与导航芯片CC50Ⅱ的引脚8连接，所述电容C3上端和电容C3上端都接地，所述电容C3下端和电容C3下端都与电源引脚DVDD连接。
优选的，所述蓝牙通信模块12由电阻R2、电容C5、发光二极管LNK和蓝牙芯片BTM0704C2P组成，所述发光二极管LNK左端接地，所述发光二极管LNK右端与电阻R2左端连接，所述电阻R2右端与蓝牙芯片BTM0704C2P的引脚2连接，所述电容C5左端与蓝牙芯片BTM0704C2P的引脚24连接，所述电容C5右端接地。
优选的，所述单片机11上安装有液晶显示模块和操作键盘。
上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。
Claims (4)
1.一种配电网故障检测装置，其特征在于：包括电流互感器、电压互感器、第一限幅保护电路、第二限幅保护电路、第一跟随器、第二跟随器、第一采样保持器、第二采样保持器、多路开关、A/D转换模块、单片机、蓝牙通信模块、卫星授时模块和整形电路，所述电流互感器与第一限幅保护电路连接，所述电压互感器与第二限幅保护电路连接，所述第一限幅保护电路与第一跟随器连接，所述第二限幅保护电路与第二跟随器连接，所述第一跟随器与第一采样保持器连接，所述第二跟随器与第二采样保持器连接，所述第一采样保持器和第二采样保持器都与多路开关连接，所述多路开关与A/D转换模块连接，所述A/D转换模块与单片机连接，所述第一采样保持器和第二采样保持器都与单片机连接，所述整形电路与单片机连接，所述整形电路分别与第一跟随器和第二跟随器连接，所述蓝牙通信模块和卫星授时模块都与单片机相连。
2.如权利要求1所述的一种配电网故障检测装置，其特征在于：所述卫星授时模块由电阻R1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C3、电感L1和卫星导航芯片CC50Ⅱ组成，所述电容C2下端接地，所述电容C2上端和电感L1下端都与电源引脚DVDD连接，所述电感L1上端与电容C1左端连接，所述电容C1右端与导航芯片CC50Ⅱ的引脚11连接，所述电阻R1左端与电源引脚DVDD连接，所述电阻R1右端与导航芯片CC50Ⅱ的引脚8连接，所述电容C3上端和电容C3上端都接地，所述电容C3下端和电容C3下端都与电源引脚DVDD连接。
3.如权利要求1所述的一种配电网故障检测装置，其特征在于：所述蓝牙通信模块由电阻R2、电容C5、发光二极管LNK和蓝牙芯片BTM0704C2P组成，所述发光二极管LNK左端接地，所述发光二极管LNK右端与电阻R2左端连接，所述电阻R2右端与蓝牙芯片BTM0704C2P的引脚2连接，所述电容C5左端与蓝牙芯片BTM0704C2P的引脚24连接，所述电容C5右端接地。
4.如权利要求1所述的一种配电网故障检测装置，其特征在于：所述单片机上安装有液晶显示模块和操作键盘。
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| CN201721924145.6U CN207717911U (zh) | 2017-12-30 | 2017-12-30 | 一种配电网故障检测装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109462401A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-12 | 上海航天计算机技术研究所 | 一种多机间互不干扰的多路ad采集设备 |
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2017
- 2017-12-30 CN CN201721924145.6U patent/CN207717911U/zh active Active
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| CN109462401A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-12 | 上海航天计算机技术研究所 | 一种多机间互不干扰的多路ad采集设备 |
| CN109462401B (zh) * | 2018-11-21 | 2022-07-05 | 上海航天计算机技术研究所 | 一种多机间互不干扰的多路ad采集设备 |
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