故障馈线定位装置的制作方法

本实用新型涉及供电故障选线装置技术领域，特别是涉及一种故障馈线定位装置。

背景技术：

目前，6～66kV配电网广泛采用小电流接地方式，可以在系统发生单相接地故障时，带故障运行两小时，对供电可靠性意义重大。但是，供电部门仍然需要尽快查找故障线路并及时切除。由于小电流接地的配电网发生单相接地故障时，故障电流较小甚至非常小，现有技术在进行故障馈线定位时，往往容易受杂波影响，故障定位准确性较低。

技术实现要素：

基于此，有必要针对故障定位准确性较低的问题，提供一种故障馈线定位装置。

一种故障馈线定位装置，包括：

多个电流采集电路、多个运放电路、多路开关电路和处理器；其中，所述电流采集电路的数量与所述运放电路的数量相匹配；

各个电流采集电路的输入端分别连接一条馈线，各个电流采集电路的输出端分别通过一个运放电路连接所述多路开关电路的一个数据输入端，所述多路开关电路的输出端连接所述处理器的输入端；

所述电流采集电路分别对对应馈线从故障发生时刻起一段时间内的暂态零序电流数据进行采样，得到采样电流，并将所述采样电流输出至所述运放电路进行放大，所述运放电路将放大后的采样电流输出至所述多路开关电路，所述多路开关电路选择一路或多路放大后的采样电流，并将选择的采样电流输出至所述处理器，所述处理器接收所述多路开关电路输出的采样电流，从各馈线中定位故障馈线。

上述故障馈线定位装置，通过为每条馈线设置一个电流采集电路，分别对对应馈线从故障发生时刻起一段时间内的暂态零序电流数据进行采样，得到采样电流，将采样电流输出至运放电路进行放大后输出至多路开关信号，所述多路开关信号选择一路放大后的采样电流，并将所述多路开关电路输出的采样电流输出至所述处理器，所述处理器接收选择的采样电流，从各馈线中定位故障馈线，能够准确定位故障馈线，定位效率高，精确度高。

附图说明

图1为一个实施例的故障馈线定位装置的结构示意图；

图2为一个实施例的电流采集电路的结构示意图；

图3为一个实施例的运放电路的结构示意图；

图4为一个实施例的故障馈线定位装置的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行说明。

如图1所示，本实用新型提供一种故障馈线定位装置，可包括：

多个电流采集电路10、多个运放电路20、多路开关电路30和处理器40；其中，所述电流采集电路10的数量与所述运放电路20的数量相匹配；

各个电流采集电路10的输入端分别连接一条馈线，各个电流采集电路10的输出端分别通过一个运放电路20连接所述多路开关电路30的一个数据输入端，所述多路开关电路30的输出端连接所述处理器40的输入端；

所述电流采集电路10分别对对应馈线从故障发生时刻起一段时间内的暂态零序电流数据进行采样，得到采样电流，并将所述采样电流输出至所述运放电路20进行放大，所述运放电路20将放大后的采样电流输出至所述多路开关电路30，所述多路开关电路30选择一路或多路放大后的采样电流，并将选择的采样电流输出至所述处理器40，所述处理器接收所述多路开关电路30输出的采样电流，从各馈线中定位故障馈线。

图1示出的是电流采集电路10和运放电路20的数量均为1的情形，实际情况不限于此，可根据实际情况设置电流采集电路10和运放电路20的数量。

为了减轻杂波干扰的影响，所述电流采集电路可采用具有抗干扰能力的电流采集电路。如图2所示，在一个实施例中，所述电流采集电路10可包括：

电磁隔离变压器T2，高频磁珠Z1、Z2和Z3，滤波电容C1、C2和C3，电阻R1、R2和R3，双向瞬态抑制二极管TVS1；

所述高频磁珠Z1和Z2的一端分别串接在电磁隔离变压器T2的初级线圈的两端，所述高频磁珠Z1和Z2的另一端分别连接所述馈线；

所述电磁隔离变压器T2的初级线圈的两端分别经滤波电容C1和C2接地，所述电磁隔离变压器T2的次级线圈的一端经电阻R1、高频磁珠Z3和电阻R2连接运放电路，所述双向瞬态抑制二极管TVS1的一端连接在所述电阻R1与高频磁珠Z3之间，所述双向瞬态抑制二极管TVS1的另一端分别连接所述电磁隔离变压器T2的次级线圈的另一端和信号地；

所述滤波电容C3一端连接到所述高频磁珠Z3和电阻R2之间，另一端连接信号地，所述电阻R3跨接在所述滤波电容C3两端。

通过设置上述电流采集电路10，减轻了杂波干扰的影响，提高了故障馈线定位的准确性。后续将该电流采集电路10输出的采样电流进一步通过运放电路20进行放大后输出至后续电路，对采样电流进行了增强，从而进一步减轻了杂波干扰的影响，提高了故障馈线定位的准确性。

图2中的AGND和KGND表示信号地，即接地。

如图3所示，在一个实施例中，所述运放电路20可包括：

运放芯片A，电阻R4和电容C4；

所述电阻R4与电容C4并联后连接于运放芯片A的输出端与反相输入端之间，所述运放芯片A的同相输入端连接所述电流采集电路10，所述运放芯片A的输出端连接所述多路开关电路30的一个数据输入端。

如果所述电流采集电路10采用图2所述的实施例，则所述运放电路20的运放芯片A的同相输入端可连接电阻R2的一端，所述电阻R2的一端为电阻R2不与电阻R3相连接的那一端。

在一个实施例中，所述运放芯片A可采用AD8022运放芯片。

在一个实施例中，所述多路开关电路30可采用MAX309E多路开关电路。通过多路开关，可以实现分时采样，实现对多达64路模拟量的采集。

在一个实施例中，所述处理器可采用ARM-Cortax-M4处理器。该处理器能够对接地故障发生时刻起5ms～10ms内暂态过渡过程的全部数据进行准确无误的采集，使其作为特征函数的初始输入。

在一个实施例中，为了使用户能够更加直观地观察故障馈线定位结果，还可以设置一显示电路50，所述显示电路50可与所述处理器40的输出端相连接，所述处理器40可将故障馈线对应的故障馈线信息输出至所述显示电路50，所述显示电路50可对所述故障馈线信息进行显示。在一个具体实施例中，所述显示电路可以是液晶显示电路。

若所述电流采集电路10采用图2所示的实施例，所述运放电路20采用途3所示的实施例，所述多路开关电路30采用MAX309E多路开关电路，所述处理器采用ARM-Cortax-M4处理器，所述显示电路为液晶显示电路，则所述故障馈线定位装置结构如图4所示。图中，AVCC和AVSS为直流电源，GND为地线，IN1～IN8为多路开关电路的输入引脚，ADA0～ADA7为处理器的输入引脚，OUT1和OUT2为多路开关电路30的输出引脚。ADA0～ADA1通过地址控制线控制IN1～IN4中的一路通过OUT1引脚输出至处理器的ADA0，IN5～IN8中的一路与ADA1通过OUT2引脚输出至处理器的ADA1。

本实用新型的故障馈线定位装置可采用现有的故障定位方法，无需对软件进行改进，特此说明。例如，本实用新型的中央处理器电路对接地故障发生时刻起5ms～10ms内每条馈线的暂态零序电流数据进行采样，建立馈线的特征值的函数模型，并计算每条馈线的特征值，特征值为正则预判为故障线路，没有馈线或者只有一条馈线时，则判断为母线故障；根据节点电流定律，全体零序电流矢量和为零的特性，对预选结果进行校验，如果全体零序电流矢量和为零则选线完成；如果全体零序电流矢量和不为零，则调整预判故障线路的组合继续进行校验，直到选线成功。

本实用新型的故障馈线定位装置，可以对多回线故障进行准确识别，当然，也适用于单回线故障的准确识别。

本实用新型利用多路开关电路实现多路(多回线)信号的采集，采集电路采用抗干扰电路，采集的信号准确无误，不受杂波影响，中央处理器电路采用ARM-Cortax-M4，运算处理速度快，可对接地故障发生时刻起5ms～10ms内每条馈线的暂态零序电流数据进行多次采样处理，判断速度快。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。