JP3244672U - 分散型故障オシログラフ - Google Patents

Abstract

【課題】作業効率を高め、ユーザーの停電回数を減少する分散型故障オシログラフを提供する。【解決手段】分散型故障オシログラフは、ハウジングを有し、ハウジングには配線基板が設置され、ハウジングの後側には、電源ジャック及び送受信アンテナが設置され、ハウジングの内部には、故障信号を採集して処理するためのデータ採集モジュールと、動作電圧を供給するための電源モジュールと、データ採集モジュールのリアルタイムデータに基づいて、故障が発生しているかどうかを検出し、故障を特定するための中央処理ユニットと、データ通信を提供するための通信モジュールと、が設置され、データ採集モジュールの入力端は配線基板に接続され、出力端は中央処理ユニットに接続され、中央処理ユニットは通信モジュールに接続され、電源モジュールの出力端はデータ採集モジュールと中央処理ユニットに接続され、通信モジュールは送受信アンテナに接続されている。【選択図】図１

Description

本考案は配電網の技術分野に関し、具体的には分散型故障オシログラフに関する。

電力系統動的記録装置は１１０ｋＶ以上の変電所に広く応用され、電力系統に短絡、発振、周波数崩壊、電圧崩壊などの各種故障が発生した場合、各種パラメータ、例えば電流、電圧、周波数など及びその導出量、例えば有効電力、無効電力などの電気量、及び関連非電力量の変化の全過程を記録するために用いられる。

しかし、変電所内の１０ｋＶ回線には現在、故障動的記録装置は配備されていない。関連運転統計によると、配電網で単相接地故障が発生する確率が最も高く、故障全体の約８０％を占め、しかも故障の特徴が明らかでなく、線の選別が困難である。非接地システムが単相接地故障が発生した場合、故障相電圧はゼロで、非故障相電圧は３倍に上昇し、対応する対地容量電流も正常時より３倍増加したため、電力系統の正常な動作に影響を与えなかった。しかし、非故障相電圧が線間電圧に上昇するため、電気設備の絶縁レベルは相応に上昇する必要があり、二相短絡故障になる可能性がある。

１０ｋＶ回線で単相接地故障が発生した場合、故障した回線を正確に選択することができないため、システムは故障付き運転期間（通常２時間）に、作業者が変電所内で遮断器を１つずつプルテストし、それによって故障した回路を確定し、電力担当者に問い合わせて故障を特定して解決する。

小電流地絡回線選択継電器が設置されている１１０ｋＶ変電所では、１０ｋＶ回線のトリップが発生した場合、小電流地絡回線選択継電器を通じて適時に故障回線を選択してプルテストを行うことができる。しかし、小電流地絡回線選択継電器が搭載されていない１１０ｋＶ変電所及び３５ｋＶ変電所では、１０ｋＶ回線に対して単相接地故障が発生した場合、故障回線を確定できないため、１０ｋＶ回線を順次プルテストする必要があり、故障の研究判断時間に大きく影響した。

したがって、より多くの効果的な配電網回線状態監視装置を採用し、より多くの配電網回線状態情報を利用する必要がある。

上記従来技術の欠点を解決するために、本考案は分散型故障オシログラフを提供する。

本考案で提案された技術案は、
第１の態様において、本考案は、以下の技術案を採用する分散型故障オシログラフを提供し、分散型故障オシログラフであって、
ハウジングを有し、前記ハウジングには配線基板が設置され、前記ハウジングの後側には、電源ジャック及び送受信アンテナが設置され、
前記ハウジングの内部には、
故障信号を採集して処理するためのデータ採集モジュールと、
動作電圧を供給するための電源モジュールと、
データ採集モジュールのリアルタイムデータに基づいて、故障が発生しているかどうかを検出し、故障を特定するための中央処理ユニットと、
データ通信を提供するための通信モジュールと、が設置され、
前記データ採集モジュールの入力端は配線基板に接続され、前記データ採集モジュールの出力端は中央処理ユニットに接続され、前記中央処理ユニットは通信モジュールに接続され、前記電源モジュールの出力端はデータ採集モジュールと中央処理ユニットに接続され、前記通信モジュールは送受信アンテナに接続されている。

本考案の更なる技術案としては、前記データ採集モジュールは、
アナログ量採集モジュールと、サンプルホールドモジュールと、Ａ／Ｄ変換モジュールと、を含み、前記アナログ量採集モジュールの出力端はサンプルホールドモジュールに接続され、前記サンプルホールドモジュールの出力端はＡ／Ｄ変換モジュールに接続され、前記アナログ量採集モジュールは電圧採集器と電流採集器を含む。

本考案の更なる技術案としては、前記Ａ／Ｄ変換回路はＡＤ９２２０型のＡ／Ｄ変換器を採用する。

本考案の更なる技術案としては、前記電源モジュールはＤＣ１００－２４０の電源モジュールである。

本考案の更なる技術案としては、前記中央処理ユニットは、ＭＣＵ＋ＤＳＰプロセッサである。

本考案の更なる技術案としては、前記通信モジュールはＢＬ１０２型の通信モジュールである。

本考案は、分散型故障オシログラフの故障回線選択方法を提供し、
中央処理ユニットはアナログ量採集ユニットの採集信号を分析処理して回線信号を得るステップと、
回線信号から故障回線を判断するステップと、を含む。

本考案の更なる技術案としては、前記回線信号に基づいて故障回線を判断ステップは、具体的には、
過渡振幅比較法を用いて、ゼロシーケンス電流の過渡成分の振幅が最大の回線を故障回線として選択することと、
過渡極性比較法を用いて、ゼロシーケンス電流の過渡成分と他の回線の極性が反対の回線を故障回線として選択することと、
過渡ゼロシーケンス無効電力法、ゼロシーケンス無効電力が母線に流れる回線を故障回線として選択することと、を含む。

本考案の従来技術に比べた利点は以下の通り、
本考案のハウジングは支持固定の役割を果たし、ハウジングに配線基板が設置され、配線基板には通信インタフェースと信号採集インタフェースが設置され、信号採集インタフェースを通じて外部検出モジュールに接続され、ハウジングの後側に充電するための電源インタフェース、及び送受信アンテナを取り付けるためのインタフェースが設置され、
アナログ量採集モジュールは信号採集インタフェースを通じて回線状況を採集し、中央処理ユニットを通じて採集した回線状況を分析処理し、故障回線であるかどうかを判断し、そして通信モジュールを通じてバックグラウンド監視プラットフォームあるいは監視システムと通信し、遠距離制御システムと通信を便利にし、
電源モジュールはハウジングに内蔵された蓄電池であり、電源インタフェースを通じて充電することができる。

本考案は回線の波形記録に対して呼び出しと解析を実行する必要があり、それによって故障回線を確定し、故障回線に対して直接的なプル処理を行い、アイテム別のプル環節を波形記録分析環節に置き換えることによって、作業時間を短縮し、作業効率を高め、そしてユーザーの停電回数を減少した。

本考案の分散型故障オシログラフ構造概略図である。 本考案の分散型故障オシログラフ制御構造図である。 本考案の分散型故障オシログラフ回線選択方法のフローチャートである。

以下では、本考案の目的、特徴、効果を十分に理解するために、本考案の構想、具体的な構造、および生成された技術的効果について、実施例と図面を組み合わせて明確かつ完全に説明する。明らかに、記載された実施例は本考案の一部の実施例にすぎず、すべての実施例ではなく、本考案の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を払わずに得た他の実施例は、本考案保護の範囲に属する。

図１～２に示すように、本考案の具体的な実施形態は示され、
分散型故障オシログラフであって、
ハウジング１を有し、前記ハウジング１には配線基板１０１が設置され、前記ハウジング１の後側には、電源ジャック及び送受信アンテナ１０２が設置され、
ハウジング１の内部には、
故障信号を採集して処理するためのデータ採集モジュール２と、
動作電圧を供給するための電源モジュール３と、
データ採集モジュールのリアルタイムデータに基づいて、故障が発生しているかどうかを検出し、故障を特定するための中央処理ユニット４と、
データ通信を提供するための通信モジュール５と、が設置され、
前記データ採集モジュールの入力端は配線基板に接続され、前記データ採集モジュールの出力端は中央処理ユニットに接続され、前記中央処理ユニットは通信モジュールに接続され、前記電源モジュールの出力端はデータ採集モジュールと中央処理ユニットに接続され、前記通信モジュールは送受信アンテナに接続されている。

本考案の実施例では、ハウジングは支持固定の役割を果たし、ハウジングに配線基板が設置され、配線基板には通信インタフェースと信号採集インタフェース１０３が設置され、信号採集インタフェースを通じて外部検出モジュールに接続され、ハウジングの後側に充電するための電源インタフェース、及び送受信アンテナを取り付けるためのインタフェースが設置され、
アナログ量採集モジュールは信号採集インタフェースを通じて回線状況を採集し、中央処理ユニットを通じて採集した回線状況を分析処理し、故障回線であるかどうかを判断し、そして通信モジュールを通じてバックグラウンド監視プラットフォームあるいは監視システムと通信し、遠距離制御システムと通信を便利にし、電源モジュールはハウジングに内蔵された蓄電池であり、電源インタフェースを通じて充電することができ、蓄電池は中央処理ユニット、アナログ量採集モジュールに動作電圧を供給する。

本考案は回線の波形記録に対して呼び出しと解析を実行する必要があり、それによって故障回線を確定し、故障回線に対して直接的なプル処理を行い、アイテム別のプル環節を波形記録分析環節に置き換えることによって、作業時間を短縮し、作業効率を高め、そしてユーザーの停電回数を減少した。

本考案の実施例では、データ採集モジュールは、アナログ量採集モジュールと、サンプルホールドモジュールと、Ａ／Ｄ変換モジュールと、を含み、前記アナログ量採集モジュールの出力端はサンプルホールドモジュールに接続され、前記サンプルホールドモジュールの出力端はＡ／Ｄ変換モジュールに接続され、前記アナログ量採集モジュールは電圧採集器と電流採集器を含む。

ここで、Ａ／Ｄ変換回路はＡＤ９２２０型のＡ／Ｄ変換器を採用する。

本考案の実施例では、電源モジュールは、安定した電源を提供し、装置の動作の信頼性と適用性を保証し、ここで、電源モジュールはＤＣ１００－２４０の電源モジュールであり、信頼性が高い。

本考案の実施例では、中央処理ユニットは、データ採集モジュールのリアルタイムデータに基づいて、与えられたアルゴリズムに従って故障の発生の有無を検出し、故障の性質を決定し、中央処理ユニットはＭＣＵ＋ＤＳＰプロセッサであり、信頼性が高く、データ処理能力と制御能力が強く、高リアルタイム性の要求を満たす。

本考案の実施例では、通信モジュールはＢＬ１０２型の通信モジュールであり、通信プロトコルが広く、ネットワークのカバー範囲が広い。ハウジングは密封構造であり、取り付け、ほこり防止、外力破壊防止、カプセル化に便利である。

上記実施例は装置の角度から分散型故障オシログラフを紹介し、下記実施例は方法の角度から分散型故障オシログラフの故障回線選択方法を紹介し、具体的には下記実施例を参照してください。

図３に示すように、分散型故障オシログラフの故障回線選択方法は、
中央処理ユニットはアナログ量採集ユニットの採集信号を分析処理して回線信号を得るステップと、
回線信号から故障回線を判断するステップと、を含む。

本考案の実施例では、前記回線信号に基づいて故障回線を判断ステップは、具体的には、
過渡振幅比較法を用いて、ゼロシーケンス電流の過渡成分の振幅が最大の回線を故障回線として選択することと、
過渡極性比較法を用いて、ゼロシーケンス電流の過渡成分と他の回線の極性が反対の回線を故障回線として選択することと、
過渡ゼロシーケンス無効電力法、ゼロシーケンス無効電力が母線に流れる回線を故障回線として選択することと、を含む。

本考案の実施例では、過渡電流は定常容量電流よりはるかに大きく、過渡最大電流と定常容量電流の比は、数倍から十数倍に達することができる。過渡最大電流値は故障時電圧位相角と関係がある。一般的な障害は電圧の最大値の近くで発生する。また、過渡エネルギーは主に１５０ Ｈｚ～３ ＫＨｚに集中し、消弧コイルはその補償作用が小さく、開路に相当し、正確な故障回線選択に実質的な影響を与えない

以上、本考案について詳細に紹介したが、本考案は上記実施形態に限定されるものではなく、当業者が備える知識の範囲内において、本考案の趣旨を逸脱することなく種々の変化をすることができる。本考案の構想と範囲を逸脱することなく、多くの他の変更と変形を行うことができる。本考案は特定の実施形態に限定されるものではなく、本考案の範囲は添付の請求項によって規定されることを理解すべきである。

Claims (6)

1. 分散型故障オシログラフであって、
   ハウジングを有し、前記ハウジングには配線基板が設置され、前記ハウジングの後側には、電源ジャック及び送受信アンテナが設置され、
   前記ハウジングの内部には、
   故障信号を採集して処理するためのデータ採集モジュールと、
   動作電圧を供給するための電源モジュールと、
   データ採集モジュールのリアルタイムデータに基づいて、故障が発生しているかどうかを検出し、故障を特定するための中央処理ユニットと、
   データ通信を提供するための通信モジュールと、が設置され、
   前記データ採集モジュールの入力端は配線基板に接続され、前記データ採集モジュールの出力端は中央処理ユニットに接続され、前記中央処理ユニットは通信モジュールに接続され、前記電源モジュールの出力端はデータ採集モジュールと中央処理ユニットに接続され、前記通信モジュールは送受信アンテナに接続されていることを特徴とする分散型故障オシログラフ。
2. 前記データ採集モジュールは、
   アナログ量採集モジュールと、サンプルホールドモジュールと、Ａ／Ｄ変換モジュールと、を含み、前記アナログ量採集モジュールの出力端はサンプルホールドモジュールに接続され、前記サンプルホールドモジュールの出力端はＡ／Ｄ変換モジュールに接続され、前記アナログ量採集モジュールは電圧採集器と電流採集器を含むことを特徴とする請求項１に記載の分散型故障オシログラフ。
3. 前記Ａ／Ｄ変換回路はＡＤ９２２０型のＡ／Ｄ変換器を採用することを特徴とする請求項１に記載の分散型故障オシログラフ。
4. 前記電源モジュールはＤＣ１００－２４０の電源モジュールであることを特徴とする請求項１に記載の分散型故障オシログラフ。
5. 前記中央処理ユニットは、ＭＣＵ＋ＤＳＰプロセッサであることを特徴とする請求項１に記載の分散型故障オシログラフ。
6. 前記通信モジュールはＢＬ１０２型の通信モジュールであることを特徴とする請求項１に記載の分散型故障オシログラフ。

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