CN216900870U - 一种基于零序电压启动的故障指示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于零序电压启动的故障指示器，包括设置在变电站端的零序电压采集模块和设置在馈线端的故障指示模块，零序电压采集模块包括母线三相电压采集单元、零序电压合成单元和LoRa通信单元，母线三相电压采集单元与零序电压合成单元连接，母线三相电压采集单元用于采集母线电压，零序电压合成单元用于根据母线三相电压获取零序电压，LoRa通信单元与零序电压合成单元连接，故障指示模块与LoRa通信单元通信连接，LoRa通信单元用于根据零序电压发出报警信号，故障指示模块用于根据报警信号进行故障录波或逻辑定位。本实用新型能够利用零序电压实现故障指示器的可靠启动，降低故障漏检率，同时还能有效减少电压采集装置的数量。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力技术领域，尤其是指一种基于零序电压启动的故障指示器。
背景技术
电力配电网作为一个非线性、大规模系统，具有线路复杂、运行环境多变的特性，在电力配电网运行过程中，伴随着运行设备的长时间运行，各类事故的发生频率不断增加，其中以单相接地故障最为常见，约占配电网总体故障的70％。目前我国配电网广泛采用中性点经消弧线圈接地等中性点非有效接地运行方式来限制接地故障电流，但这也导致了在发生故障时，故障电流微弱、不易察觉的问题。传统的故障指示器装设在三相导线上，依靠检测到的各相导线流过的电流变化值来启动录波或者定位逻辑流程。但由于单相接地故障时故障相电流变化非常微弱，传统故障指示器容易遗漏故障情况，无法可靠启动故障指示器的录波或者定位逻辑流程。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种基于零序电压启动的故障指示器。
本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现：
一种基于零序电压启动的故障指示器，包括设置在变电站端的零序电压采集模块和设置在馈线端的故障指示模块，所述零序电压采集模块包括母线三相电压采集单元、零序电压合成单元和LoRa通信单元，所述母线三相电压采集单元与零序电压合成单元连接，所述母线三相电压采集单元用于采集母线电压，所述零序电压合成单元用于根据母线三相电压获取零序电压，所述LoRa通信单元与零序电压合成单元连接，所述故障指示模块与LoRa通信单元通信连接，所述LoRa通信单元用于根据零序电压发出报警信号，所述故障指示模块用于根据报警信号进行故障录波或逻辑定位。
进一步的，所述故障指示模块包括若干个相电流采集单元和若干个微处理器，每个所述相电流采集单元上均连接有对应的微处理器，所述微处理器用于接收LoRa通信单元发出的报警信号并驱动相电流采集单元，故障指示模块内所有相电流采集单元相互配合进行故障录波或定位逻辑。
进一步的，每个所述相电流采集单元均挂载在馈线的三相线路上。
进一步的，所述零序电压合成单元和LoRa通信单元之间还串联有信号处理电路，所述信号处理电路用于转换零序电压值并驱动LoRa通信单元。
进一步的，所述母线三相电压采集单元通过电压互感器采集母线三相电压，所述母线三相电压采集单元的电压采样频率为1.6kHz。
进一步的，所述零序电压合成单元包括三个输入端口和一个输出端口。
本实用新型的有益效果是：
通过采集母线电压进行零序电压分析，在出现零序电压超过阈值的情况出现时，能够通过LoRa通信单元及时发送报警信号，并及时启动相电流采集单元进行故障录波或定位逻辑。利用检测零序电压的方式实现故障指示器的可靠启动，有效解决了传统故障指示器漏检率高的问题。且利用母线零序电压代表连接至沿线所有馈线的零序电压，能够有效减少电压采集装置的数量。
附图说明
图1是本实用新型的一种结构示意框图；
图2是本实用新型实施例的一种故障指示器的结构示意图；
其中：1、零序电压采集模块，11、母线三相电压采集单元，111、电压互感器，12、零序电压合成单元，13、LoRa通信单元，14、信号处理电路，2、故障指示模块，21、相电流采集单元，22、微处理器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步描述。
实施例：
一种基于零序电压启动的故障指示器，如图1所示，包括设置在变电站端的零序电压采集模块1和设置在馈线端的故障指示模块2，所述零序电压采集模块1包括母线三相电压采集单元11、零序电压合成单元12和LoRa通信单元13，所述母线三相电压采集单元11与零序电压合成单元12连接，所述母线三相电压采集单元11用于采集母线电压，所述零序电压合成单元12用于根据母线三相电压获取零序电压，所述LoRa通信单元13与零序电压合成单元12连接，所述故障指示模块2与LoRa通信单元13通信连接，所述LoRa通信单元13用于根据零序电压发出报警信号，所述故障指示模块2用于根据报警信号进行故障录波或逻辑定位。
零序电压合成单元12通过母线三相电压采集单元11所采集到的电压数据能够获取该母线所有10kV馈线的零序电压，在检测到零序电压超过预设阈值时，LoRa通信单元13会向该母线沿线的所有相电流采集单元21发送报警信号。
所述故障指示模块2包括若干个相电流采集单元21和若干个微处理器22，每个所述相电流采集单元21上均连接有对应的微处理器22，所述微处理器22用于接收LoRa通信单元13发出的报警信号并驱动相电流采集单元21，故障指示模块2内所有相电流采集单元21相互配合进行故障录波或定位逻辑。
微处理器22可以为单片机。
每个所述相电流采集单元21均挂载在馈线的三相线路上。微处理器22具备LoRa通信功能，能够及时获取LoRa通信单元13发出的报警信号。
而相电流采集单元21能够采集馈线上的相电流信息，在实现故障录波的提示，还能够根据不同相电流采集装置间的相电流变化，对故障位置进行准确定位。
所述零序电压合成单元12和LoRa通信单元13之间还串联有信号处理电路14，所述信号处理电路14用于转换零序电压值并驱动LoRa通信单元13。
信号处理电路14能够实现电压0-150V到0-3.3V的转换，并输出高电平，LoRa通信单元13具备硬件触发电路，在接收到信号处理电路14输出的高电平后，LoRa通信单元13即被高电平触发，一旦触发后，LoRa通信单元13将会将内置的报警信号广播，发送至母线沿线的所有相电路采集单元处。
所述母线三相电压采集单元11通过电压互感器111采集母线三相电压，所述母线三相电压采集单元11的电压采样频率为1.6kHz。
所述零序电压合成单元12包括三个输入端口和一个输出端口。每个输入端口的电压范围均为0-150V，输出端口的电压范围为0-150V。
本实施例中基于零序电压启动的故障指示器的结构示意图如图2所示，其中零序电压采集模块1设置在变电站端.由图2可知，三相电压采集模块通过电压互感器111同时采集110kV母线A、B、C相上的电压数据。三相电压采集模块通过零序电压合成单元12的三个输入端口分别将母线A、B、C相上的电压数据传输至零序电压合成单元12，从而获取该110kV母线对应馈线1、馈线2和馈线3上的零序电压，并实时将零序电压与预设阈值进行比较。在零序电压出现超过预设阈值的情况时，判断出现馈线中存在单相接地短路故障，信号处理电路14即刻发出高电平触发LoRa通信单元13，发出报警信号。并通过报警信号驱动故障指示模块2，实现故障录波或定位逻辑流程的启动。馈线1、馈线2和馈线3上均包括若干个相电流采集单元21，以馈线3上的所有相电流采集单元21为例，馈线3上每个相电流采集单元21均连接有对应的微处理器22，受微处理器22触发后，采集馈线三相电流，并通过每个相电流采集单元21采集的馈线三相电流之间的变化进行故障定位，将故障定位在电源侧和出现馈线三相电流变化的相电流采集单元21之间。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (6)
1.一种基于零序电压启动的故障指示器，其特征在于，包括设置在变电站端的零序电压采集模块和设置在馈线端的故障指示模块，所述零序电压采集模块包括母线三相电压采集单元、零序电压合成单元和LoRa通信单元，所述母线三相电压采集单元与零序电压合成单元连接，所述母线三相电压采集单元用于采集母线电压，所述零序电压合成单元用于根据母线三相电压获取零序电压，所述LoRa通信单元与零序电压合成单元连接，所述故障指示模块与LoRa通信单元通信连接，所述LoRa通信单元用于根据零序电压发出报警信号，所述故障指示模块用于根据报警信号进行故障录波或逻辑定位。
2.根据权利要求1所述的一种基于零序电压启动的故障指示器，其特征在于，所述故障指示模块包括若干个相电流采集单元和若干个微处理器，每个所述相电流采集单元上均连接有对应的微处理器，所述微处理器用于接收LoRa通信单元发出的报警信号并驱动相电流采集单元，故障指示模块内所有相电流采集单元相互配合进行故障录波或定位逻辑。
3.根据权利要求2所述的一种基于零序电压启动的故障指示器，其特征在于，每个所述相电流采集单元均挂载在馈线的三相线路上。
4.根据权利要求1所述的一种基于零序电压启动的故障指示器，其特征在于，所述零序电压合成单元和LoRa通信单元之间还串联有信号处理电路，所述信号处理电路用于转换零序电压值并驱动LoRa通信单元。
5.根据权利要求1所述的一种基于零序电压启动的故障指示器，其特征在于，所述母线三相电压采集单元通过电压互感器采集母线三相电压，所述母线三相电压采集单元的电压采样频率为1.6kHz。
6.根据权利要求1所述的一种基于零序电压启动的故障指示器，其特征在于，所述零序电压合成单元包括三个输入端口和一个输出端口。
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| CN202123146361.1U CN216900870U (zh) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | 一种基于零序电压启动的故障指示器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115589071A (zh) * | 2022-11-24 | 2023-01-10 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种故障指示器及配电网线路故障判定方法 |
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- 2021-12-14 CN CN202123146361.1U patent/CN216900870U/zh active Active
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