小电流接地系统单相接地故障线选线系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种小电流接地系统单相接地故障线选线系 统。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着电缆应用成本的下降和城市电网改造及城市美化工程的需要，配电 网中大量使用电缆，致使配电网的分布电容和分布电导将迅速增加，以至在发生单相接地 故障时接地零序电容电流较大，长时间运行容易产生两点接地或多点接地短路，同时电弧 接地过程还会在全系统中引发过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。当配电网接地容 性电流大大超过运行规程规定值时，应装设消弧线圈，从而提高供电可靠性，保证系统安全 运行。在中性点经消弧线圈接地系统中，故障接地零序电流减小，使得故障线选装置正确选 线面临更大的挑战。当配电网中的电缆线路发生故障时，故障零序电流中的高频分量幅值 过大，而现有的一些选线装置不能正确识别故障线路。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决以上技术问题，提供一种小电流接地系统单相接地故障线选线系 统。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：小电流接地系统单相接地故障 线选线系统，包括故障指示器，该故障指示器包括：采样单元、通用ARM板和人机单元，所述 采样单元用于采集发生单相接地故障线路的电压值，所述采样单元与所述通用ARM板通过 串口单元连接，所述通用ARM板与所述人机单元无线连接， 所述采样单元包括依次连接的精密电压变换器、多路模拟开关、信号调理电路、AD转换 芯片和电压板CPU， 所述串口单元包括依次连接的总线控制器和驱动芯片电路，所述电压板CPU与所述总 线控制器相连， 所述通用ARM板包括依次连接的第一 GPRS收发电路、通用板ARM和第一以太网电路， 所述驱动芯片电路与所述通用板ARM相连， 所述人机单元包括ARM微处理器和分别与所述ARM微处理器相连的第二GPRS收发电 路、第二以太网电路、以太网芯片、触摸屏、SD卡、键盘、USB接口和打印机，所述第一 GPRS收 发电路与所述第二GPRS收发电路无线连接，所述第一以太网和所述第二以太网、以太网芯 片分别通过无线连接。
[0005] 进一步，所述驱动芯片电路包括232驱动芯片电路、422驱动芯片电路和485驱动 芯片电路，所述总线控制器分别与所述232驱动芯片电路、422驱动芯片电路和485驱动芯 片电路相连。
[0006] 进一步，所述电压板CPU型号为TMS320F28335,所述AD转换芯片型号为AD7656， 所述多路模拟开关型号为MAX309,所述精密电压变换器型号为TR1102-2C。
[0007] 进一步，所述通用板ARM型号为MK60N512VLQ100。
[0008] 进一步，所述总线控制器型号为MAX485ESA，所述以太网芯片型号为DM9000C。
[0009] 进一步，所述ARM微处理器型号为LPC1788,所述触摸屏为液晶触摸屏。
[0010] 进一步，所述触摸液晶屏型号为AM-640480G2TNQW。
[0011] 进一步，还包括光耦隔离电路，所述光耦隔离电路位于所述精密电压变换器和所 述多路模拟开关之间。
[0012] 进一步，所述光耦隔离电路型号为集成TPL521。
[0013] 进一步，所述第一 GPRS收发电路和所述第二GPRS收发电路结构相同。
[0014] 本发明具有的优点和积极效果是：小电流接地系统单相接地故障线选线系统，采 样单元主要完成对信号采集、算法处理等部分进行操作，人机单元主要负责人机界面显示 和大容量存储部分的工作，采集单元和人机单元通过通用ARM板实现信息交换。本发明中 采样单元具有数据处理能力强、处理数据量大、实时处理迅速等优点，构成高精度数据采集 系统，提高了采集精度及速度，并且采样单元与通用ARM板、人机单元互相联系，保证了装 置高效、可靠地运行，三部分又独立工作、分开处理，还设有光耦隔离电路，提高了装置的灵 活性和抗干扰能力。本发明提高了线路接地故障判断的准确性，缩短了故障查询时间，减少 了配网线路的日常维护工作量，提高了工作效率，确保了配网系统的可靠运行。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明结构示意图； 图2是第一 GPRS收发电路示意图； 图3是422驱动芯片电路不意图； 图4是485驱动芯片电路不意图。
[0016] 图中：
【具体实施方式】
[0017] 如图1-4所示，小电流接地系统单相接地故障线选线系统，包括故障指示器，该故 障指示器包括：采样单元1、通用ARM板3和人机单元4,所述采样单元1用于采集发生单相 接地故障线路的电压值，所述采样单元1与所述通用ARM板3通过串口单元连接，所述通用 ARM板3与所述人机单元4无线连接， 所述采样单元1包括依次连接的精密电压变换器、多路模拟开关、信号调理电路、AD转 换芯片和电压板CPU， 所述串口单元包括依次连接的总线控制器和驱动芯片电路2,所述电压板CPU与所述 总线控制器相连， 所述通用ARM板3包括依次连接的第一 GPRS收发电路、通用板ARM和第一以太网电路， 所述驱动芯片电路2与所述通用板ARM相连， 所述人机单元4包括ARM微处理器和分别与所述ARM微处理器相连的第二GPRS收发 电路、第二以太网电路、以太网芯片、触摸屏、SD卡、键盘、USB接□和打印机，所述第一 GPRS 收发电路与所述第二GPRS收发电路无线连接，所述第一以太网和所述第二以太网、以太网 芯片分别通过无线连接。
[0018] 所述驱动芯片电路2包括232驱动芯片电路、422驱动芯片电路和485驱动芯片电 路，所述总线控制器分别与所述232驱动芯片电路、422驱动芯片电路和485驱动芯片电路 相连。
[0019] 所述电压板CPU型号为TMS320F28335,所述AD转换芯片型号为AD7656,所述多路 模拟开关型号为MAX309,所述精密电压变换器型号为TR1102-2C。
[0020] 所述通用板ARM型号为MK60N512VLQ100。
[0021] 所述总线控制器型号为MAX485ESA，所述以太网芯片型号为DM9000C。
[0022] 所述ARM微处理器型号为LPC1788,所述触摸屏为液晶触摸屏。
[0023] 所述触摸液晶屏型号为AM-640480G2TNQW。
[0024] 还包括光耦隔离电路，所述光耦隔离电路位于所述精密电压变换器和所述多路模 拟开关之间。
[0025] 所述光耦隔离电路型号为集成TPL521。
[0026] 所述第一 GPRS收发电路和所述第二GPRS收发电路结构相同。
[0027] 小电流接地系统单相接地故障线选线系统的最佳实施方式，采样单元1主要完成 对信号采集、算法处理等部分进行操作，人机单元4主要负责人机界面显示和大容量存储 部分的工作，采集单元和人机单元4通过通用ARM板3实现信息交换。本发明中采样单元 1具有数据处理能力强、处理数据量大、实时处理迅速等优点，构成高精度数据采集系统，提 高了采集精度及速度，并且采样单元1与通用ARM板3、人机单元4互相联系，保证了装置高 效、可靠地运行，三部分又独立工作、分开处理，还设有光耦隔离电路，提高了装置的灵活性 和抗干扰能力。
[0028] 以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例， 不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应 仍归属于本专利涵盖范围之内。
【主权项】
1. 小电流接地系统单相接地故障线选线系统，其特征在于：包括故障指示器，该故障 指示器包括：采样单元、通用ARM板和人机单元，所述采样单元用于采集发生单相接地故障 线路的电压值，所述采样单元与所述通用ARM板通过串口单元连接，所述通用ARM板与所述 人机单元无线连接， 所述采样单元包括依次连接的精密电压变换器、多路模拟开关、信号调理电路、AD转换 芯片和电压板CPU， 所述串口单元包括依次连接的总线控制器和驱动芯片电路，所述电压板CPU与所述总 线控制器相连， 所述通用ARM板包括依次连接的第一GPRS收发电路、通用板ARM和第一以太网电路， 所述驱动芯片电路与所述通用板ARM相连， 所述人机单元包括ARM微处理器和分别与所述ARM微处理器相连的第二GPRS收发电 路、第二以太网电路、以太网芯片、触摸屏、SD卡、键盘、USB接口和打印机，所述第一GPRS收 发电路与所述第二GPRS收发电路无线连接，所述第一以太网和所述第二以太网、以太网芯 片分别通过无线连接。2. 根据权利要求1所述的小电流接地系统单相接地故障线选线系统，其特征在于：所 述驱动芯片电路包括232驱动芯片电路、422驱动芯片电路和485驱动芯片电路，所述总线 控制器分别与所述232驱动芯片电路、422驱动芯片电路和485驱动芯片电路相连。3. 根据权利要求1所述的小电流接地系统单相接地故障线选线系统，其特征在于：所 述电压板CPU型号为TMS320F28335,所述AD转换芯片型号为AD7656,所述多路模拟开关型 号为MAX309,所述精密电压变换器型号为TR1102-2C。4. 根据权利要求1所述的小电流接地系统单相接地故障线选线系统，其特征在于：所 述通用板ARM型号为MK60N512VLQ100。5. 根据权利要求1所述的小电流接地系统单相接地故障线选线系统，其特征在于：所 述总线控制器型号为MAX485ESA，所述以太网芯片型号为DM9000C。6. 根据权利要求1所述的小电流接地系统单相接地故障线选线系统，其特征在于：所 述ARM微处理器型号为LPC1788,所述触摸屏为液晶触摸屏。7. 根据权利要求6所述的小电流接地系统单相接地故障线选线系统，其特征在于：所 述触摸液晶屏型号为AM-640480G2TNQW。8. 根据权利要求1所述的小电流接地系统单相接地故障线选线系统，其特征在于：还 包括光耦隔离电路，所述光耦隔离电路位于所述精密电压变换器和所述多路模拟开关之 间。9. 根据权利要求8所述的小电流接地系统单相接地故障线选线系统，其特征在于：所 述光耦隔离电路型号为集成TPL521。10. 根据权利要求1所述的小电流接地系统单相接地故障线选线系统，其特征在于：所 述第一GPRS收发电路和所述第二GPRS收发电路结构相同。
【专利摘要】本发明提供小电流接地系统单相接地故障线选线系统，采样单元完成对信号采集、算法处理等部分进行操作，人机单元主要负责人机界面显示和大容量存储部分的工作，采集单元和人机单元通过通用ARM板实现信息交换。本发明中采样单元具有数据处理能力强、处理数据量大、实时处理迅速等优点，构成高精度数据采集系统，提高了采集精度及速度，并且采样单元与通用ARM板、人机单元互相联系，保证了装置高效、可靠地运行，三部分又独立工作、分开处理，还设有光耦隔离电路，提高了装置的灵活性和抗干扰能力。本发明提高了线路接地故障判断的准确性，缩短了故障查询时间，减少了配网线路的日常维护工作量，提高了工作效率，确保了配网系统的可靠运行。
【IPC分类】G01R31/08
【公开号】CN105044548
【申请号】CN201510052576
【发明人】秦立军, 杨万涛, 翟雄飞, 张凌超
【申请人】华北电力大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年4月27日