一种配电网单相接地故障选线测试系统的制作方法

本实用新型属于电力系统接地故障选线设备技术领域，具体涉及一种配电网单相接地故障选线测试系统。

背景技术：

在我国中低压配电网中，其电力系统的中性点一般采用非有效接地方式。随着电力行业的日益发展，配网呈现多样化趋势，更多的电缆线路应用到配电网中，导致接地故障容性电流大幅增加，而中性点经消弧线圈接地方式能够有效熄弧、降低接地残流，可以使配电系统带故障运行1～2小时，有利于提高供电可靠性，因此，中性点经消弧线圈接地方式在中压配电网中得到广泛应用。然而，如果不及时检测并处理故障，长时间带故障运行易使故障扩大为相间短路或两点及多点接地故障，线路中非故障相的相电压升高为线电压，变为原来的倍，易导致配网发生谐振过电压，损坏系统绝缘设备，造成大面积停电。因此研究配电网故障选线装置，有助于及时区分故障线路与非故障线路并进行故障处理为配网安全运行提供可靠保障。

最初的接地故障研究，大都是针对中性点不接地系统的配电网络；根据接地时的故障现象：接地线路的首端零序电流近似为非接地线路对地电容电流之和，而非接地首端的零序电流为本线路对地电容电流；接地线路的首端零序电流与非接地首端的零序电流方向相反，接地线路的首端零序电流方向由线路指向母线，非接地首端的零序电流方向则有母线指向线路。根据此原理，零序电流幅值法、零序电流比相法、零序电流群体比幅比相法的选线装置运用而生，取得了不错的效果。

随着消弧线圈的推广应用，消弧线圈的电感电流将电网的对地电容电流基本补偿：接地线路的首端零序电流近似为非接地线路对地电容电流之和，而非接地首端的零序电流为本线路对地电容电流；接地线路的首端零序电流与非接地首端的零序电流方向相反，接地线路的首端零序电流方向由线路指向母线，非接地首端的零序电流方向则有母线指向线路这些以前固有的现象消失，伴随产生了暂态分析技术的选线装置，产生了一定的积极作用。但对架空出线的配电网络，作用有限。因此为验证一些选线原理的正确性，有必要设计一种配电网单相接地故障选线测试系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供种一种配电网单相接地故障选线测试系统，能够验证现有选线方法的正确性和解决难以在实际工程中模拟的局限性的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种配电网单相接地故障选线测试系统，包括故障仿真系统，故障仿真系统的输出端连接i/o接口模块，i/o接口模块连接dsp故障选线模块的输入端，dsp故障选线模块的输出端连接上位机，dsp故障选线模块通过故障仿真系统采集的电网实时数据，判别出故障线路，传输到上位机。

本发明的其他特点还在于，

故障仿真系统用于模拟不同的配电网系统。

dsp故障选线模块包括a/d转换模块，a/d转换模块的输入端与i/o接口模块的输出端连接，a/d转换模块的输出端分别连接存储器和微处理器的输入端，微处理器的输出端连接告警模块和故障线路显示模块。

告警模块包括蜂鸣器和led灯，用于线路故障时发出告警通知。

故障线路显示模块包括数码管，用于显示出现故障的线路编号。

上位机用于实时调用存储器的数据。

上位机通过usb接口连接dsp故障选线模块。

上位机包括电流电压波形显示模块和电流电压幅值显示模块，电流电压波形显示模块和电流电压幅值显示模块分别用于显示配电网中的电压电流波形和幅值。

本实用新型的有益效果是，一种配电网单相接地故障选线测试系统，能够方便模拟不同的配电网系统故障工况，包括不同故障位置，不同过渡电阻等；dsp故障选线模块体积小，调试方便；选线装置可对故障数据快速处理，发出告警信息，显示故障线路编号；上位机界面直观可靠的反映各线路的电流电压波形和电流电压幅值。

附图说明

图1是本实用新型的一种配电网单相接地故障选线测试系统的结构示意图；

图2是本实用新型的一种配电网单相接地故障选线测试系统中dsp故障选线模块的电路连接图；

图3是本实用新型的一种配电网单相接地故障选线测试系统中上位机的内部结构示意图；

图4是本实用新型的实施例中的结构示意图。

图中，1.故障仿真系统，2.i/o接口模块，3.dsp故障选线模块，4.上位机，5.a/d转换模块，6.微处理器，7.告警模块，8.故障线路显示模块，9.存储器，10.电流电压波形显示模块，11.电流电压幅值显示模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型的一种配电网单相接地故障选线测试系统，如图1所示，包括故障仿真系统1，故障仿真系统1的输出端连接i/o接口模块2，i/o接口模块2连接dsp故障选线模块3的输入端，dsp故障选线模块3的输出端连接上位机4，dsp故障选线模块3通过故障仿真系统1采集的电网实时数据，判别出故障线路，传输到上位机4。

故障仿真系统1用于模拟不同的配电网系统，是配电网单相接地测试系统故障数据的来源，可以模拟不同故障类型的运行工况，其故障类型可设置为金属性接地和经不同电阻接地，发生故障时的初相角也可进行设置，基本模拟了实际情况下可能发生的故障情况。

如图2所示，dsp故障选线模块3采用dsp芯片f28335，包括a/d转换模块5，a/d转换模块5的输入端与i/o接口模块2的输出端连接，a/d转换模块5的输出端分别连接存储器9和微处理器6的输入端，微处理器6的输出端连接告警模块7和故障线路显示模块8。

dsp故障选线模块通过i/o接口与配电网建模故障仿真系统1相连，模块上具有告警通知和故障线路编号显示的功能，其微处理器为tms320f28335型微处理器，通过写入现有处理数据的方法，能够判别故障数据，并可将判别结果通过声光及信息多种形式告知测试人员处理。

告警模块7采用为蜂鸣器和led灯，用于线路故障时发出告警通知。

故障线路显示模块8采用数码管，用于显示出现故障的线路编号。

上位机4用于实时调用存储器9的数据。

上位机4通过usb接口连接dsp故障选线模块3。

如图3所示，上位机4包括电流电压波形显示模块10和电流电压幅值显示模块11。

电流电压波形显示模块10和电流电压幅值显示模块11分别用于显示配电网中的电压电流波形和幅值。

故障仿真系统1用于模拟不同的配电网系统；i/o接口模块用于连接故障仿真系统1和dsp故障选线模块3；dsp故障选线模块3用于计算判别故障线路；上位机4用于实时显示各出线的电压电流。

实施例

本实用新型的配电网单相接地故障选线测试系统具体工作过程如下：如图4所示，故障仿真系统1模拟10kv配电网系统模拟不同故障类型的运行工况，包括不同故障位置，不同过渡电阻等，模拟实际情况下发生单相接地故障，在10kv配电网系统模拟单相故障，产生故障数据，通过i/o接口将故障仿真系统1与dsp故障选线模块3连接起来，经a/d转换模块5将模拟信号转换成数字信号下发至微处理器6，在dsp芯片f28335中计算判别出故障线路，将处理结果通过告警模块7的蜂鸣器和led灯做出告警通知，并在故障线路显示模块8中显示故障线路编号。上位机4通过usb接口与dsp故障选线模块3连接，调用存储器9中的故障数据，并在电流电压波形显示模块10显示波形，经上位机4计算出有效值，并在电流电压幅值显示模块11中显示幅值。测试人员可根据分析结果进行故障选线方案的完善和优化，为所研究选线方案后续的工程应用。