一種配電網(wǎng)單相接地故障測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種配電網(wǎng)單相接地故障測量裝置，包括：分別設(shè)置在A、B、C相線路上的零序電流互感器、濾波電路、放大器、單片機、相間數(shù)據(jù)傳輸模塊，B相線路上還設(shè)置有GPS模塊及Wave Mesh模塊；其中，所述零序電流互感器與所述濾波電路連接；所述濾波電路與所述放大器連接；所述放大電路與所述單片機連接；所述單片機與所述相間數(shù)據(jù)傳輸模塊連接；所述B相線路上的GPS模塊及wave mesh模塊分別與B相線路上的單片機連接。本實用新型的有益效果為：上述技術(shù)方案提供的配電網(wǎng)單相接地故障測量裝置，具有測量配電網(wǎng)單相接地故障時間短、效率高、操作簡單的特點，且便于安裝。
【專利說明】
一種配電網(wǎng)單相接地故障測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種配電網(wǎng)故障檢測設(shè)備，尤其涉及一種配電網(wǎng)單相接地故障測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]配電線路故障，尤其是單相接地故障的快速準確定位，對修復線路和保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行都有十分重要的作用。當發(fā)生非永久接地(也稱瞬間接地)故障時，接地點電弧大都能自行熄滅，線路絕緣不會破壞，不需要斷開線路就能恢復正常。小電流接地電網(wǎng)運行中有兩個關(guān)鍵問題需要解決:一是當發(fā)生永久接地時需要選出故障線(以下簡稱選線)；二是對選出的故障線進行故障定位(以下簡稱定位)，找出接地故障點，以便對故障進行處理。
[0003]幾十年以來，無數(shù)的電力工作者為解決定位自動化問題進行了大量工作，研究工作從未停止過。但是配電網(wǎng)的單相接地故障定位問題始終沒有多大進展。
[0004]人工巡線法:傳統(tǒng)的查找方法是通過人工巡線目測來找出接地故障點，巡線定位耗費大量的人力物力，延誤定位時間。這種方法與現(xiàn)代電網(wǎng)的高度自動化極不適，嚴重影響配電網(wǎng)供電的可靠性。
[0005]阻抗法:阻抗法的故障測距原理是假定線路為均勻傳輸線，在不同故障類型條件下計算出的故障回路阻抗或電抗與測量點到故障點的距離成正比，從而通過計算故障時測量點的阻抗或電抗值除以線路的單位阻抗或電抗值得到測量點到故障點的距離。阻抗法具有投資少的優(yōu)點，但受路徑阻抗、線路負荷和電源參數(shù)的影響較大，對于帶有多分支的配電線路，阻抗法無法排除偽故障點。所以阻抗法不能適用于配電網(wǎng)故障定位。
[0006]行波法:根據(jù)行波傳輸理論實現(xiàn)故障定位，一般可分為A、B、C型幾類。A型行波法是利用故障點產(chǎn)生的行波，根據(jù)測量點到故障點往返一次的時間和行波波速來確定故障點的位置;B型行波法是利用故障點產(chǎn)生的行波到達線路兩端的時刻并借助通信聯(lián)系實現(xiàn)故障定位;C型行波法是在故障發(fā)生后由裝置發(fā)射高壓高頻或直流脈沖信號，根據(jù)高頻脈沖從裝置至故障點往返時間進行定位。C型行波法進行單端定位，靠注入高壓脈沖反射時間判斷故障距離，但是由于配電網(wǎng)故障時的接地電阻較大，經(jīng)過水泥桿接地時過渡電阻在1kQ左右，而導線的阻抗在300?450 Ω之間，因此反射不明顯，無法對故障進行有效定位，所以行波法不能適用于配電網(wǎng)故障定位。
[0007]S信號注入法:S信號注入法的原理是通過母線PT向接地線的接地相注入S信號電流，其頻率處于工頻η次諧波與n+l次諧波之間，大多數(shù)選擇220Hz，然后利用專用的信號電流探測器查找故障線路和故障點。S信號注入法的缺點在于，注入信號的能量有限，而且受導線分布電容影響較大，如果故障點經(jīng)很大電阻接地，如經(jīng)水泥桿接地，或者故障點距離線路始端很遠，那么信號將很微弱無法準確測量。所以S信號注入法不能適用于配電網(wǎng)故障定位。
[0008]脈沖信號注入法:脈沖信號注入法是日本采用的技術(shù)，達到實用化水平，目前在我國已有使用。脈沖信號注入法的原理是向故障相注入高壓脈沖，電壓最高可達15kV，脈沖周期為6秒。然后用手持脈沖信號檢測器沿線路檢測該脈沖信號，檢測時檢測人員必須登桿檢測，將手持脈沖信號檢測器掛在導線上，其絕緣桿長度大約兩米。當檢測到脈沖信號時，檢測器就會發(fā)出響聲，說明故障點在下游，若沒有響聲說明故障點在上游，在分支點處也用同樣的辦法檢測，有響聲的是故障分支，沒響聲的不是故障分支。脈沖注入法受導線分布電容影響較大，因此測量距離為5km，當線路長度超過5km時，注入信號點也要向前移動。脈沖信號注入法可以適用于配電網(wǎng)故障定位。只是檢測時的工作量較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實用新型的主要目的在于，提供一種配電網(wǎng)單相接地故障測量裝置，用以解決現(xiàn)有配電網(wǎng)中單相接地故障定位準確度不高的問題。
[0010]本實用新型提供一種配電網(wǎng)單相接地故障測量裝置，包括:
[0011]分別設(shè)置在A、B、C相線路上的零序電流互感器、濾波電路、放大器、單片機、相間數(shù)據(jù)傳輸模塊，B相線路上還設(shè)置有GPS模塊及Wave Mesh模塊;其中，
[0012]所述零序電流互感器與所述濾波電路連接；
[0013]所述濾波電路與所述放大器連接；
[0014]所述放大電路與所述單片機連接；
[0015]所述單片機與所述相間數(shù)據(jù)傳輸模塊連接；
[0016]所述B相線路上的GPS模塊及wavemesh模塊分別與B相線路上的單片機連接。
[0017]所述零序電流互感器采用中間切開的鐵基非晶磁芯，均勻繞1200砸漆包線，負載電阻為10 Ω。
[0018]所述濾波電路為二階RC低通濾波電路。
[0019]所述相間數(shù)據(jù)傳輸模塊為nRF2401短距離無線通信模塊。
[0020]所述Wave Mesh模塊為BM100N分布式無線移動自組網(wǎng)模塊。
[0021]本實用新型的有益效果為:上述技術(shù)方案提供的配電網(wǎng)單相接地故障測量裝置，具有測量配電網(wǎng)單相接地故障時間短、效率高、操作簡單的特點，且便于安裝。
【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0023]圖1為本實用新型一種配電網(wǎng)單相接地故障測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]圖1為本實用新型一種配電網(wǎng)單相接地故障測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實施例提供的所述一種配電網(wǎng)單相接地故障測量裝置包括:
[0025]分別設(shè)置在A、B、C相線路上的零序電流互感器1、濾波電路2、放大器3、單片機4、相間數(shù)據(jù)傳輸模塊5，B相線路上還設(shè)置有GPS模塊6及Wave Mesh模塊7;其中，
[0026]所述零序電流互感器I與所述濾波電路2連接；
[0027]所述濾波電路2與所述放大器3連接；
[0028]所述放大器3與所述單片機4連接；
[0029]所述單片機4與所述相間數(shù)據(jù)傳輸模塊5連接；
[0030]所述B相線路上的GPS模塊6及wavemesh模塊7分別與B相線路上的單片機4連接。
[0031]所述零序電流互感器I采用中間切開的鐵基非晶磁芯，均勻繞1200砸漆包線，負載電阻為10 Ω。
[0032]所述濾波電路2為二階RC低通濾波電路。
[0033]所述相間數(shù)據(jù)傳輸模塊5為nRF2401短距離無線通信模塊。
[0034]所述Wave Mesh模塊7為BM100N分布式無線移動自組網(wǎng)模塊。
[0035]本裝置的工作原理為，在配網(wǎng)線路觀測點的三相線路上各裝一個零序電流互感器I，它們主要負責采集線路上的電流信號，所采集的電流信號通過濾波電路2及放大器3處理后，通過相間數(shù)據(jù)傳輸模塊5將采集值發(fā)送到B相上的單片機4中。B相上的單片機4完成以下任務(wù):接收GPS模塊6發(fā)出的秒脈沖、控制相數(shù)據(jù)傳輸模塊5收發(fā)數(shù)據(jù)、采集B相上的電流、控制Wave Mesh模塊7收發(fā)數(shù)據(jù)。GPS模塊6每秒鐘能產(chǎn)生一個秒脈沖，單片機4通過提取此秒脈沖來實現(xiàn)全網(wǎng)電流采集的同步，從而計算相鄰節(jié)點的相位差。B相上的相間數(shù)據(jù)傳輸模塊5其主要負責向A、C相零序電流互感器I發(fā)送采集指令和傳輸數(shù)據(jù)指令及接受A、C相采集到的數(shù)據(jù)。由于全網(wǎng)同步采樣，如果相鄰觀測點的零序電流數(shù)據(jù)相位相差180°，從而可判斷出故障區(qū)段就在這兩個相鄰節(jié)點之間；反之，故障點不在這兩個相鄰節(jié)點之間。Wave Mesh模塊7采用BM100N低功耗分布式無線移動自組網(wǎng)模塊，其作用是判斷出有故障后將故障信息傳輸?shù)街行恼尽?br>[0036]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種配電網(wǎng)單相接地故障測量裝置，其特征在于，包括:分別設(shè)置在A、B、C相線路上的零序電流互感器、濾波電路、放大器、單片機、相間數(shù)據(jù)傳輸模塊，B相線路上還設(shè)置有GPS模塊及Wave Mesh模塊;其中， 所述零序電流互感器與所述濾波電路連接； 所述濾波電路與所述放大器連接； 所述放大電路與所述單片機連接； 所述單片機與所述相間數(shù)據(jù)傳輸模塊連接； 所述B相線路上的GPS模塊及wave mesh模塊分別與B相線路上的單片機連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)單相接地故障測量裝置，其特征在于，所述零序電流互感器采用中間切開的鐵基非晶磁芯，均勻繞1200砸漆包線，負載電阻為10Ω。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)單相接地故障測量裝置，其特征在于，所述濾波電路為二階RC低通濾波電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)單相接地故障測量裝置，其特征在于，所述相間數(shù)據(jù)傳輸模塊為nRF2401短距離無線通信模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)單相接地故障測量裝置，其特征在于，所述WaveMesh模塊為BMl OON分布式無線移動自組網(wǎng)模塊。
【文檔編號】G01R31/08GK205608130SQ201620161787
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月3日
【發(fā)明人】張捷, 金濤, 胡世昊, 蘇克明, 袁朝陽, 朱揚
【申請人】國網(wǎng)江西省電力公司九江供電分公司, 國家電網(wǎng)公司