一种配电网单相接地故障测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种配电网单相接地故障测量装置，包括：分别设置在A、B、C相线路上的零序电流互感器、滤波电路、放大器、单片机、相间数据传输模块，B相线路上还设置有GPS模块及Wave Mesh模块；其中，所述零序电流互感器与所述滤波电路连接；所述滤波电路与所述放大器连接；所述放大电路与所述单片机连接；所述单片机与所述相间数据传输模块连接；所述B相线路上的GPS模块及wave mesh模块分别与B相线路上的单片机连接。本实用新型的有益效果为：上述技术方案提供的配电网单相接地故障测量装置，具有测量配电网单相接地故障时间短、效率高、操作简单的特点，且便于安装。
【专利说明】
一种配电网单相接地故障测量装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种配电网故障检测设备，尤其涉及一种配电网单相接地故障测量装置。
【背景技术】
[0002]配电线路故障，尤其是单相接地故障的快速准确定位，对修复线路和保证电力系统的安全稳定运行都有十分重要的作用。当发生非永久接地(也称瞬间接地)故障时，接地点电弧大都能自行熄灭，线路绝缘不会破坏，不需要断开线路就能恢复正常。小电流接地电网运行中有两个关键问题需要解决:一是当发生永久接地时需要选出故障线(以下简称选线)；二是对选出的故障线进行故障定位(以下简称定位)，找出接地故障点，以便对故障进行处理。
[0003]几十年以来，无数的电力工作者为解决定位自动化问题进行了大量工作，研究工作从未停止过。但是配电网的单相接地故障定位问题始终没有多大进展。
[0004]人工巡线法:传统的查找方法是通过人工巡线目测来找出接地故障点，巡线定位耗费大量的人力物力，延误定位时间。这种方法与现代电网的高度自动化极不适，严重影响配电网供电的可靠性。
[0005]阻抗法:阻抗法的故障测距原理是假定线路为均匀传输线，在不同故障类型条件下计算出的故障回路阻抗或电抗与测量点到故障点的距离成正比，从而通过计算故障时测量点的阻抗或电抗值除以线路的单位阻抗或电抗值得到测量点到故障点的距离。阻抗法具有投资少的优点，但受路径阻抗、线路负荷和电源参数的影响较大，对于带有多分支的配电线路，阻抗法无法排除伪故障点。所以阻抗法不能适用于配电网故障定位。
[0006]行波法:根据行波传输理论实现故障定位，一般可分为A、B、C型几类。A型行波法是利用故障点产生的行波，根据测量点到故障点往返一次的时间和行波波速来确定故障点的位置;B型行波法是利用故障点产生的行波到达线路两端的时刻并借助通信联系实现故障定位;C型行波法是在故障发生后由装置发射高压高频或直流脉冲信号，根据高频脉冲从装置至故障点往返时间进行定位。C型行波法进行单端定位，靠注入高压脉冲反射时间判断故障距离，但是由于配电网故障时的接地电阻较大，经过水泥杆接地时过渡电阻在1kQ左右，而导线的阻抗在300?450 Ω之间，因此反射不明显，无法对故障进行有效定位，所以行波法不能适用于配电网故障定位。
[0007]S信号注入法:S信号注入法的原理是通过母线PT向接地线的接地相注入S信号电流，其频率处于工频η次谐波与n+l次谐波之间，大多数选择220Hz，然后利用专用的信号电流探测器查找故障线路和故障点。S信号注入法的缺点在于，注入信号的能量有限，而且受导线分布电容影响较大，如果故障点经很大电阻接地，如经水泥杆接地，或者故障点距离线路始端很远，那么信号将很微弱无法准确测量。所以S信号注入法不能适用于配电网故障定位。
[0008]脉冲信号注入法:脉冲信号注入法是日本采用的技术，达到实用化水平，目前在我国已有使用。脉冲信号注入法的原理是向故障相注入高压脉冲，电压最高可达15kV，脉冲周期为6秒。然后用手持脉冲信号检测器沿线路检测该脉冲信号，检测时检测人员必须登杆检测，将手持脉冲信号检测器挂在导线上，其绝缘杆长度大约两米。当检测到脉冲信号时，检测器就会发出响声，说明故障点在下游，若没有响声说明故障点在上游，在分支点处也用同样的办法检测，有响声的是故障分支，没响声的不是故障分支。脉冲注入法受导线分布电容影响较大，因此测量距离为5km，当线路长度超过5km时，注入信号点也要向前移动。脉冲信号注入法可以适用于配电网故障定位。只是检测时的工作量较大。
【发明内容】
[0009]本实用新型的主要目的在于，提供一种配电网单相接地故障测量装置，用以解决现有配电网中单相接地故障定位准确度不高的问题。
[0010]本实用新型提供一种配电网单相接地故障测量装置，包括:
[0011]分别设置在A、B、C相线路上的零序电流互感器、滤波电路、放大器、单片机、相间数据传输模块，B相线路上还设置有GPS模块及Wave Mesh模块;其中，
[0012]所述零序电流互感器与所述滤波电路连接；
[0013]所述滤波电路与所述放大器连接；
[0014]所述放大电路与所述单片机连接；
[0015]所述单片机与所述相间数据传输模块连接；
[0016]所述B相线路上的GPS模块及wavemesh模块分别与B相线路上的单片机连接。
[0017]所述零序电流互感器采用中间切开的铁基非晶磁芯，均匀绕1200砸漆包线，负载电阻为10 Ω。
[0018]所述滤波电路为二阶RC低通滤波电路。
[0019]所述相间数据传输模块为nRF2401短距离无线通信模块。
[0020]所述Wave Mesh模块为BM100N分布式无线移动自组网模块。
[0021]本实用新型的有益效果为:上述技术方案提供的配电网单相接地故障测量装置，具有测量配电网单相接地故障时间短、效率高、操作简单的特点，且便于安装。
【附图说明】
[0022]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0023]图1为本实用新型一种配电网单相接地故障测量装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]图1为本实用新型一种配电网单相接地故障测量装置的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的所述一种配电网单相接地故障测量装置包括:
[0025]分别设置在A、B、C相线路上的零序电流互感器1、滤波电路2、放大器3、单片机4、相间数据传输模块5，B相线路上还设置有GPS模块6及Wave Mesh模块7;其中，
[0026]所述零序电流互感器I与所述滤波电路2连接；
[0027]所述滤波电路2与所述放大器3连接；
[0028]所述放大器3与所述单片机4连接；
[0029]所述单片机4与所述相间数据传输模块5连接；
[0030]所述B相线路上的GPS模块6及wavemesh模块7分别与B相线路上的单片机4连接。
[0031]所述零序电流互感器I采用中间切开的铁基非晶磁芯，均匀绕1200砸漆包线，负载电阻为10 Ω。
[0032]所述滤波电路2为二阶RC低通滤波电路。
[0033]所述相间数据传输模块5为nRF2401短距离无线通信模块。
[0034]所述Wave Mesh模块7为BM100N分布式无线移动自组网模块。
[0035]本装置的工作原理为，在配网线路观测点的三相线路上各装一个零序电流互感器I，它们主要负责采集线路上的电流信号，所采集的电流信号通过滤波电路2及放大器3处理后，通过相间数据传输模块5将采集值发送到B相上的单片机4中。B相上的单片机4完成以下任务:接收GPS模块6发出的秒脉冲、控制相数据传输模块5收发数据、采集B相上的电流、控制Wave Mesh模块7收发数据。GPS模块6每秒钟能产生一个秒脉冲，单片机4通过提取此秒脉冲来实现全网电流采集的同步，从而计算相邻节点的相位差。B相上的相间数据传输模块5其主要负责向A、C相零序电流互感器I发送采集指令和传输数据指令及接受A、C相采集到的数据。由于全网同步采样，如果相邻观测点的零序电流数据相位相差180°，从而可判断出故障区段就在这两个相邻节点之间；反之，故障点不在这两个相邻节点之间。Wave Mesh模块7采用BM100N低功耗分布式无线移动自组网模块，其作用是判断出有故障后将故障信息传输到中心站。
[0036]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种配电网单相接地故障测量装置，其特征在于，包括:分别设置在A、B、C相线路上的零序电流互感器、滤波电路、放大器、单片机、相间数据传输模块，B相线路上还设置有GPS模块及Wave Mesh模块;其中， 所述零序电流互感器与所述滤波电路连接； 所述滤波电路与所述放大器连接； 所述放大电路与所述单片机连接； 所述单片机与所述相间数据传输模块连接； 所述B相线路上的GPS模块及wave mesh模块分别与B相线路上的单片机连接。2.根据权利要求1所述的一种配电网单相接地故障测量装置，其特征在于，所述零序电流互感器采用中间切开的铁基非晶磁芯，均匀绕1200砸漆包线，负载电阻为10Ω。3.根据权利要求1所述的一种配电网单相接地故障测量装置，其特征在于，所述滤波电路为二阶RC低通滤波电路。4.根据权利要求1所述的一种配电网单相接地故障测量装置，其特征在于，所述相间数据传输模块为nRF2401短距离无线通信模块。5.根据权利要求1所述的一种配电网单相接地故障测量装置，其特征在于，所述WaveMesh模块为BMl OON分布式无线移动自组网模块。
【文档编号】G01R31/08GK205608130SQ201620161787
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月3日
【发明人】张捷, 金涛, 胡世昊, 苏克明, 袁朝阳, 朱扬
【申请人】国网江西省电力公司九江供电分公司, 国家电网公司