專利名稱：一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端，特別是一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端。
背景技術(shù)：
長期以來，在電力工業(yè)建設(shè)中存在著“重發(fā)輕供不管用”的傾向，對配電系統(tǒng)的投入較低，致使配電系統(tǒng)薄弱、設(shè)備陳舊、自動(dòng)化水平低下，故障頻繁發(fā)生，對城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展及社會(huì)穩(wěn)定產(chǎn)生極大影響?，F(xiàn)有故障隔離與恢復(fù)是配電自動(dòng)化的故障恢復(fù)模式，配電自動(dòng)化模式中的故障恢復(fù)只能實(shí)現(xiàn)元件級的局部功能，范圍非常有限，故障定位有限，往往要配合故障投訴電話，才能根據(jù)投訴地點(diǎn)的多少和位置對故障進(jìn)行定位，分析出故障的范圍，然后再通知指揮現(xiàn)場人員現(xiàn)場尋找并隔離故障點(diǎn)及對故障進(jìn)行處理。采用這種模式，信息采集不全面，故障定位也不準(zhǔn)確，須要配合其他手段進(jìn)行再次定位，才能做出故障隔離，因此，具有反映速度慢、可靠性差的缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種定位準(zhǔn)確、反映速度快、可靠性高的基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端，包括:信號采集模塊、狀態(tài)采集模塊、主控制模塊、故障識別模塊及副控制模塊，信號采集模塊的輸出端及狀態(tài)采集模塊的輸出端均與主控制模塊連接，所述主控制模塊分別與故障識別模塊及副控制模塊連接。進(jìn)一步，所述故障識別模塊包括CPU，所述CPU分別連接有隨機(jī)存儲(chǔ)器、閃存、時(shí)鐘電路及數(shù)字溫度采集器，所述CPU還與主控制模塊連接。進(jìn)一步，所述主控制模塊還分別連接有通信模塊及擴(kuò)展模塊。進(jìn)一步，所述擴(kuò)展模塊包括顯示模塊及輸入模塊，所述顯示模塊及輸入模塊均與主控制模塊連接。進(jìn)一步，所述信號采集模塊包括電流互感器、電壓互感器、多路模擬開關(guān)及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述電流互感器的輸出端及電壓互感器的輸出端均與多路模擬開關(guān)的輸入端連接，所述多路模擬開關(guān)的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器與主控制模塊的輸入端連接。本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端，采用信號采集模塊采集輸電線路的電流及電壓數(shù)據(jù)，并采用狀態(tài)采集模塊采集輸電線路的工作狀態(tài)后，通過主控制模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到故障識別模塊進(jìn)行故障識別、定位及隔離判斷，進(jìn)而通過副控制模塊對輸電線路進(jìn)行控制，及時(shí)對故障進(jìn)行處理，定位準(zhǔn)確、反應(yīng)速度快且可靠性高。

[0011]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。[0012]圖1是本實(shí)用新型的一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端的結(jié)構(gòu)框圖；[0013]圖2是本實(shí)用新型的一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端的一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；[0014]圖3是本實(shí)用新型的一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端的信號采集模塊采集到的電流示意圖；[0015]圖4是本實(shí)用新型的一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端的故障識別模塊進(jìn)行單相接地故障識別時(shí)的示意圖。
具體實(shí)施方式
[0016]參照圖1，本實(shí)用新型提供了一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端，包括:信號采集模塊、狀態(tài)采集模塊、主控制模塊、故障識別模塊及副控制模塊，信號采集模塊的輸出端及狀態(tài)采集模塊的輸出端均與主控制模塊連接，所述主控制模塊分別與故障識別模塊及副控制模塊連接；[0017]其中，[0018]所述信號采集模塊用于對輸電線路進(jìn)行電流采集及電壓采集；[0019]所述狀態(tài)采集模塊用于對輸電線路的工作狀態(tài)進(jìn)行采集，即對本故障檢測終端所處輸電線路的開關(guān)狀態(tài)、接地刀閘狀態(tài)、電源狀態(tài)等進(jìn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集；[0020]所述故障識別模塊用于進(jìn)行故障識別、故障定位及故障隔離判斷；[0021 ] 所述主控制模塊用于接收信號采集模塊及狀態(tài)采集模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)并發(fā)送到故障識別模塊進(jìn)行處理，進(jìn)而根據(jù)故障識別模塊反饋回來的信息進(jìn)行輸出控制；[0022]所述副控制模塊用于根據(jù)主控制模塊發(fā)出的輸出控制信息對輸電線路進(jìn)行控制，例如，控制輸電線路的重合器、斷路器和負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行操作。[0023]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，參照圖2，所述故障識別模塊包括CPU，所述CPU分別連接有隨機(jī)存儲(chǔ)器、閃存、時(shí)鐘電路及數(shù)字溫度采集器，所述CPU還與主控制模塊連接。[0024]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述主控制模塊還分別連接有通信模塊及擴(kuò)展模塊。[0025]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述擴(kuò)展模塊包括顯示模塊及輸入模塊，所述顯示模塊及輸入模塊均與主控制模塊連接。[0026]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，參照圖2，所述信號采集模塊包括電流互感器、電壓互感器、多路模擬開關(guān)及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述電流互感器的輸出端及電壓互感器的輸出端均與多路模擬開關(guān)的輸入端連接，所述多路模擬開關(guān)的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器與主控制模塊的輸入端連接。[0027]下面結(jié)合一具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:[0028]將本實(shí)用新型的一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端安裝在輸電線路中，使用信號采集模塊實(shí)時(shí)采集輸電線路的三相電流值及三相電壓值，同時(shí)使用狀態(tài)采集模塊對本故障檢測終端所處輸電線路的開關(guān)狀態(tài)、接地刀閘狀態(tài)、電源狀態(tài)等進(jìn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集，然后通過主控制模塊將上述采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到故障識別模塊對故障進(jìn)行識別、故障定位及故障隔離判斷，這里故障隔離判斷主要是結(jié)合狀態(tài)采集模塊采集的數(shù)據(jù)而做出判斷。然后，主控制模塊根據(jù)故障識別模塊發(fā)送的故障隔離判斷，發(fā)送控制信息到副控制模塊，副控制模塊根據(jù)該控制信息對輸電線路進(jìn)行控制，例如控制輸電線路的重合器、斷路器和負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行操作，從而達(dá)到隔離故障點(diǎn)的目的，完成故障處理過程。相間短路故障的特征是相電流增大，故當(dāng)采集到的三相電流Ia、Ib、Ic之中多于2個(gè)電流大于電流整定值Iz且時(shí)間超過時(shí)間整定值Tz，則判定相間短路，如果三個(gè)電流均超過Iz則為三相短路。對于架空線路，考慮配電變電所(站)、開閉所出線斷路器的保護(hù)，一般為三相一次重合閘，饋線終端單元(FTU)的故障模型為:參照圖3，圖中Iw代表沒有電流，In代表正常電流，Iz代表故障電流，tl代表過流時(shí)間整定值，t2代表重合閘時(shí)間整定值，t3代表后加速時(shí)間整定值。當(dāng)max (la, lb, Ic)>Iz且保持tl時(shí)間，在tl’時(shí)間后max (la, lb, IcXlw則判別為第一故障脈沖；經(jīng)過t2時(shí)間后檢測第二故障脈沖；兩個(gè)故障脈沖成立則判定相間短路故障。對于地埋電纜，一般出口斷路器不配重合閘功能，此時(shí)，可以將t2、t3兩個(gè)時(shí)間整定為O即可。單相接地故障，對于中性點(diǎn)不接地的中壓配電網(wǎng)，單相接地故障時(shí)零序電流增大，但是與故障線路共母線的所有饋線的零序電流均發(fā)生變化。因?yàn)榱阈螂娏髯兓容^小，所以不能只采用電流比較的方法，而是采用零序能量分析原理。采用公式如下:E0= / U010Clt式中:U0:零序電壓的向量；1。:零序電流的向量，E。。參照圖4，當(dāng)零序分量的能量達(dá)到一整定值EtlZ且零序電壓大于零序電壓定值時(shí)，發(fā)生了單相接地故障，但此時(shí)仍然不知道是哪條線路單相接地。此時(shí)可以進(jìn)一步判斷Etl的方向，如果Etl的方向與電源點(diǎn)反向，則故障發(fā)生在本線路上。相間接地短路故障時(shí)，除了相電流增大以外，零序電流也增大。因此相間接地短路故障類似相間短路故障，只是多了零序電流越限的特征。瞬時(shí)性故障與永久性故障判斷，在IOKV中壓配電線路上，目前區(qū)分瞬時(shí)性故障和永久性故障還是通過配電變電所、開閉所的IOKV出線保護(hù)裝置的重合閘來實(shí)現(xiàn)。線路上的分段裝置一般為負(fù)荷開關(guān)，不能開斷故障電流，所以必須在重合閘失敗后動(dòng)作開關(guān)。以上是對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端，其特征在于，包括:信號采集模塊、狀態(tài)采集模塊、主控制模塊、故障識別模塊及副控制模塊，信號采集模塊的輸出端及狀態(tài)采集模塊的輸出端均與主控制模塊連接，所述主控制模塊分別與故障識別模塊及副控制模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端，其特征在于:所述故障識別模塊包括CPU，所述CPU分別連接有隨機(jī)存儲(chǔ)器、閃存、時(shí)鐘電路及數(shù)字溫度采集器，所述CPU還與主控制模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端，其特征在于:所述主控制模塊還分別連接有通信模塊及擴(kuò)展模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端，其特征在于:所述擴(kuò)展模塊包括顯示模塊及輸入模塊，所述顯示模塊及輸入模塊均與主控制模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端，其特征在于:所述信號采集模塊包括電流互感器、電壓互感器、多路模擬開關(guān)及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述電流互感器的輸出端及電壓互感器的輸出端均與多路模擬開關(guān)的輸入端連接，所述多路模擬開關(guān)的輸出端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器與主控制模塊的輸入端連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端，包括信號采集模塊、狀態(tài)采集模塊、主控制模塊、故障識別模塊及副控制模塊，信號采集模塊的輸出端及狀態(tài)采集模塊的輸出端均與主控制模塊連接，所述主控制模塊分別與故障識別模塊及副控制模塊連接。本實(shí)用新型采用信號采集模塊采集輸電線路的電流及電壓數(shù)據(jù)，并采用狀態(tài)采集模塊采集輸電線路的工作狀態(tài)后，通過主控制模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到故障識別模塊進(jìn)行故障識別、定位及隔離判斷，進(jìn)而通過副控制模塊對輸電線路進(jìn)行控制，及時(shí)對故障進(jìn)行處理，定位準(zhǔn)確、反應(yīng)速度快且可靠性高。本實(shí)用新型作為一種性能優(yōu)良的基于配電自動(dòng)化的故障檢測終端可廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)中。
文檔編號G01R31/08GK202978426SQ20122060471
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者吳明玉, 文輝 申請人:廣東中鈺科技有限公司