CN216285653U - 一种高压智能熔断器单相接地就地判据系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压智能熔断器单相接地就地判据系统，属于配电物联网技术领域，包括三相智能跌落式熔断器和通信管理装置，三相智能跌落式熔断器熔管侧面安装有控制器，其中，控制器和通信管理装置内均设有RF收发电路，三相智能跌落式熔断器和通信管理装置之间通过RF收发电路进行通信，并完成时钟同步算法，实现了10kV配网用户分界点的在线监测、单相接地就地判决，通过计算零序电流，并判断零序电流过定值，解决了故障指示器故障录波误报多、依赖主站系统判定单相接地等问题，为10kV用户分界点单相接地就地判决提供了一种简单、低成本的判决手段。

Description

一种高压智能熔断器单相接地就地判据系统

技术领域

本实用新型涉及配电物联网技术领域，具体为一种高压智能熔断器单相接地就地判据系统。

背景技术

配电物联网是传统工业技术与物联网技术深度融合的信息物理系统，通过配电网设备间的全面互联、互通、互操作，实现配电网的全面感知、数据融合和智能应用，满足配电网精益化管理需求，支撑能源互联网快速发展，是新一代电力系统中的配电网。从应用形式上，配电物联网具有终端即插即用、设备广泛互联、状态全面感知、应用模式升级、业务快速迭代、资源高效利用等特点；对于目前国南网10kV线路绝大部分都是中性点不接地系统，对于中性点不接地供电系统，发生单相接地故障后，可能发生间歇性弧光接地，造成谐振过电压，产生几倍于正常电压的过电压，过电压将进一步使线路上的绝缘子绝缘击穿，造成严重的短路事故，同时可能烧毁部分配电变压器，使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿、烧毁,也可能发生电气火灾。

10kV配网用户分界点的目前主要的配网自动化解决方案包括一二次融合（成套）柱上断路器、故障指示器，一二次融合（成套）柱上断路器功能强大，但是成本高、安装时间长、运维难度大，在相当长的时间内无法全面推广；故障指示器带电安装、成本低，但是寿命短、单相接地判决基本不可靠。当前故障指示器包括录波型故障指示器，单相接地均依赖主站系统判决，当故障指示器检测通过磁场降低判定为发生单相接地时，自动对故障前后的电流值进行录波，并将录波数据上传主站，由主站系统进行分析判断监测点负荷侧是否发生了单相接地；由于磁场监测受环境影响，实际运行过程中，单相接地发生的判决准确度很差，造成大量误报故障录波。事实上依赖主站系统判断单相接地在实际应用中被证明是失败的，因此就地判决单相接地成为共识，所以急需一种高压智能熔断器单相接地就地判据系统来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种利用三相智能跌落式熔断器同步采集的电流录波数据计算零序电流，通过判断零序电流过定值，现单相接地故障定位的高压智能熔断器单相接地就地判据系统，来解决上述现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高压智能熔断器单相接地就地判据系统，包括三相智能跌落式熔断器和通信管理装置，三相智能跌落式熔断器熔管侧面安装有控制器，其中，控制器和通信管理装置内均设有RF收发电路，三相智能跌落式熔断器和通信管理装置之间通过RF收发电路进行通信，并完成时钟同步算法。

优选的，所述三相智能跌落式熔断器完成三相电流的实时采集和数据录波，并通过所述RF收发电路与通信管理装置数据交互，将采集的数据同步上传到通信管理装置。

优选的，所述通信管理装置的RF收发电路包括芯片U2，中心频率为470M，芯片U2通过SPI接口连接单片机，在单片机控制下实现数据收发功能，芯片U2的RF引脚为无线信号接口，外接天线，其中，芯片U2处于接收状态，当与三相智能跌落式熔断器时钟同步时，单片机控制芯片U2发送时钟同步报文。

优选的，所述三相智能跌落式熔断器的RF收发电路也包括芯片U2，中心频率为470M，通过SPI接口连接单片机，在单片机控制下实现数据收发功能，所述芯片U2的RF_Ctrl控制三极管V2给芯片U2供电，芯片U2的ANT引脚为无线信号接口，外接天线，其中，芯片U2处于接收状态，当接收到通信管理装置的时钟同步报文时，三相智能跌落式熔断器进行时钟同步，时钟同步误差低于80uS。

优选的，所述通信管理装置根据三相智能跌落式熔断器同步录波数据计算零序电流，并判断零序电流过定值。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型结构科学合理，使用安全方便，实现了10kV配网用户分界点的在线监测、单相接地就地判决，通过计算零序电流，并判断零序电流过定值，解决了故障指示器故障录波误报多、依赖主站系统判定单相接地等问题，为10kV用户分界点单相接地就地判决提供了一种简单、低成本的判决手段。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型的三相智能跌落式熔断器的结构示意图；

图2是本实用新型的通信管理装置RF通信原理图；

图3是本实用新型的三相智能跌落式熔断器RF通信原理图；

图4是本实用新型的相智能熔断器时钟同步流程图；

图5是本实用新型的单相接地判据流程图；

图6是本实用新型的零序接地保护定值表；

图中标号：1、三相智能跌落式熔断器；2、通信管理装置；3、控制器；4、熔管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：如图1所示，一种高压智能熔断器单相接地就地判据系统，包括三相智能跌落式熔断器1和通信管理装置2，三相智能跌落式熔断器熔管4侧面安装有控制器3，其中，控制器3和通信管理装置2内均设有RF收发电路，三相智能跌落式熔断器1和通信管理装置2之间通过RF收发电路进行通信，并完成时钟同步算法，通信管理装置2根据三相智能跌落式熔断器1同步录波数据计算零序电流，并判断零序电流过定值，根据零序电流判定是否在10kV用户分界点界内发生单相接地。

其中，三相智能跌落式熔断器1完成三相电流的实时采集和数据录波，并通过RF收发电路与通信管理装置2数据交互，将采集的数据同步上传到通信管理装置2。

参考图2，为通信管理装置RF通信原理图，通信管理装置2的RF收发电路包括芯片U2（ZM470SL），中心频率为470M，芯片U2通过SPI接口连接单片机，在单片机控制下实现数据收发功能，芯片U2的RF引脚为无线信号接口，外接天线，其中，芯片U2处于接收状态，当与三相智能跌落式熔断器1时钟同步时，单片机控制芯片U2发送时钟同步报文。

参考图3，为三相智能跌落式熔断器RF通信原理图，三相智能跌落式熔断器1的RF收发电路也包括芯片U2（ZM470SL），中心频率为470M，通过SPI接口连接单片机，在单片机控制下实现数据收发功能，为降低智能熔断器功耗，芯片U2的RF_Ctrl控制三极管V2给芯片U2供电，芯片U2的ANT引脚为无线信号接口，外接天线，其中，芯片U2处于接收状态，当接收到通信管理装置2的时钟同步报文时，三相智能跌落式熔断器1按照智能熔断器时钟同步流程图完成三相智能跌落式熔断器的时钟同步，时钟同步误差可控制在80uS以内，其中，参考图4，为三相智能熔断器时钟同步流程图，其中，三相智能跌落式熔断器1同步接收到通信管理装置的时钟同步报文后，A相智能跌落式熔断器向B、C相智能跌落式熔断器发出时钟修正报文，ABC三相智能跌落式熔断器在时钟修正后，三相之间的时钟误差控制在80uS以内。

参考图5，为单相接地判据流程图，三相智能跌落式熔断器1定时将三相电流录波数据上传到通信管理装置2，通信管理装置2根据三相电流同步录波数据计算零序电流，根据三相智能熔断器1时钟同步流程图，当检测到零序电流连续一段时间（零序电流保护动作时间）超过设定的保护定值时，通信管理装置2判定10kV用户分界界内发生了单相接地故障，并将单相接地故障告警上传到主站系统，实现单相接地故障定位。

其中，参考图6，为零序接地保护定值表，其中，零序定值=[界内架空线的长度（km）×0.02（架空线电流经验值）+界内电缆长度（km）×1（电缆电流经验值）]×3（三相）×1.5（或2）（倍率）。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高压智能熔断器单相接地就地判据系统，其特征在于：包括三相智能跌落式熔断器和通信管理装置，三相智能跌落式熔断器熔管侧面安装有控制器，其中，控制器和通信管理装置内均设有RF收发电路，三相智能跌落式熔断器和通信管理装置之间通过RF收发电路进行通信，并完成时钟同步算法。

2.根据权利要求1所述的一种高压智能熔断器单相接地就地判据系统，其特征在于：所述三相智能跌落式熔断器完成三相电流的实时采集和数据录波，并通过所述RF收发电路与通信管理装置数据交互，将采集的数据同步上传到通信管理装置。

3.根据权利要求2所述的一种高压智能熔断器单相接地就地判据系统，其特征在于：所述通信管理装置的RF收发电路包括芯片U2，中心频率为470M，芯片U2通过SPI接口连接单片机，在单片机控制下实现数据收发功能，芯片U2的RF引脚为无线信号接口，外接天线，其中，芯片U2处于接收状态，当与三相智能跌落式熔断器时钟同步时，单片机控制芯片U2发送时钟同步报文。

4.根据权利要求2所述的一种高压智能熔断器单相接地就地判据系统，其特征在于：所述三相智能跌落式熔断器的RF收发电路也包括芯片U2，中心频率为470M，通过SPI接口连接单片机，在单片机控制下实现数据收发功能，所述芯片U2的RF_Ctrl控制三极管V2给芯片U2供电，芯片U2的ANT引脚为无线信号接口，外接天线，其中，芯片U2处于接收状态，当接收到通信管理装置的时钟同步报文时，三相智能跌落式熔断器进行时钟同步，时钟同步误差低于80uS。

5.根据权利要求2所述的一种高压智能熔断器单相接地就地判据系统，其特征在于：所述通信管理装置根据三相智能跌落式熔断器同步录波数据计算零序电流，并判断零序电流过定值。

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