多功能便携式配电网故障十字定位探测系统的制作方法

1.本实用新型涉及配网自动化技术领域，特别是涉及一种多功能便携式配电网故障十字定位探测系统。


背景技术：

2.配电网单相接地故障定位分离线探测器法和在线实时故障定位法。离线探测器法又分交流法和直流法。
3.交流法：线路发生故障后，停电，向故障相注入交流信号，然后手持探测器沿线路用二分法寻找故障点，地面检测不需要登杆。
4.直流法：线路发生故障后，停电，向故障相注入直流信号，然后手持钳形电流表沿线路用二分法寻找故障点，检测时需要把钳形电流表夹在导线上，需要登杆检测。
5.交流法和直流法最大的特点是：单端注入，幅度检测，检测到信号时故障点在下游，检测不到信号时故障点在上游，信号消失处为故障点。
6.1、现有交流法的缺点是：幅度检测门限难定，经常误判；2、导线对地电容对定位准确影响很大，无法判断线路中电流是故障电流还是电容电流导致误判。


技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题是提供一种多功能便携式配电网故障十字定位探测系统，能够准确的定位线路的单相接地故障的故障点。
8.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多功能便携式配电网故障十字定位探测系统，所述系统包括：同步信号源，数量为两个，设置在故障线的两端，同时向故障线输出频率相同、相位相反的交流信号；以及同步探测器，设置在故障线的被检测点处，根据被检测点两侧检测到的交流信号的相位是否相反，判断被检测点是否故障点。
9.在一些实施方式中，所述同步信号源包括：信号源gnss，向信号源单片机输出经纬度及1pps秒脉冲；信号源单片机，连接至信号源gnss，根据由信号源gnss输入的1pps秒脉冲控制全桥逆变器的逆变处理；全桥逆变器，连接至信号源单片机，根据信号源单片机的控制信号执行对输入直流信号的逆变，输出交流信号。
10.在一些实施方式中，还包括：直流电源，连接至全桥逆变器，向全桥逆变器提供直流电源。
11.在一些实施方式中，所述同步探测器包括：探测器线圈，用于感应故障线中的交流信号；有源滤波器，连接至探测器线圈，对由探测器线圈感应到的交流信号进行带通滤波；可调放大器，连接至有源滤波器，对经过滤波的交流信号进行放大；探测器gnss，连接至探测器单片机，向探测器单片机输出经纬度及秒脉冲；探测器单片机，连接至探测器gnss及可调放大器，将放大处理后的交流信号转换为数字信号，并接收探测器gnss输入的1pps秒脉冲，以及根据数字信号计算交流信号的相位。
12.在一些实施方式中，有源滤波器的通带中心频率与同步信号源输入的交流信号同
频。
13.在一些实施方式中，交流信号的频率为80hz。
14.在一些实施方式中，交流信号的幅度为110ma。
15.在一些实施方式中，探测器单片机中配备的模数转换模块为10位模数转换模块。
16.采用这样的设计后，本实用新型至少具有以下优点：
17.本实用新型通过在故障线两端分别设置同步信号源，由两个同步信号源同步的向故障线输入同步反相的交流信号，再由同步探测器根据检测点两侧的信号是否反相，判断被检测点是否为出现单相接地故障的故障点。
附图说明
18.上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
19.图1是同步信号源的整体结构图；
20.图2是同步探测器的整体结构图；
21.图3是多功能便携式配电网故障十字定位探测系统的整体结构图；
22.图4是十字定位法的原理示意图。
具体实施方式
23.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.本实用新型的目的是配电网出现接地故障时，在故障相两端同时同步注入交流信号，故障点两边相位相差180度，一边为正相位一边为负相位，导线两侧相位相差180度，一边为正相位一边为负相位。手持探测器沿线路用二分法检测相位，相位正负形成十字交叉为故障点。
25.本实用新型采用交流双向注入，十字定位方法，即：导线两侧相位相反，一正一负，故障点两边相位相反，一正一负，两个正，两个负，形成十字，十字交叉点为故障点。十字定位是本实用新型的关键。
26.本实用新型包括三部分:同步信号源、同步探测器、十字定位方法。两端信号源同时同相位注入信号称为同步。
27.同步信号源技术方案如图1所示。图1中：
28.11：锂电池，60v10ah。
29.12：全桥逆变电路，在gnss的1pps控制下，同步输出电压，即：输出电压正过零点与秒脉冲0相位。
30.13：信号源单片机，一个串口接收gnss4输入的经纬度。两个外部中断源接收1pps秒脉冲。
31.14：信号源gnss，北斗导航系统，向单片机3提供经纬度和秒脉冲，gnss保证同步输出。
32.同步探测器技术方案如图2所示。图2中：
33.21：探测器线圈，空心1000匝。感应电力线中的信号电流，在探测过程中方向必须
一致。
34.22：有源滤波器，80hz信号通过。
35.23：可调放大器，将信号放大到波形稳定程度。
36.24：探测器单片机，10位ad，将电流电流信号采样为数字信号。一个串口接收gnss10输入的经纬度。接收1pps秒脉冲，以此为相位参考点计算相位。
37.25：探测器gnss，北斗导航系统，向单片机4提供经纬度和秒脉冲。
38.十字定位方法接线如图3，图3中：
39.31、32：同步信号源，交流80hz110ma恒流，两台信号源在gnss 1pps控制下同时同步向故障电缆双端注入信号。
40.十字定位方法如图4，图4中：
41.故障点两边相位相反，一正一负，电缆两侧相位相反，一正一负，形成十字，十字交叉点为故障点。
42.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。


技术特征：
1.一种多功能便携式配电网故障十字定位探测系统，其特征在于，包括：同步信号源，数量为两个，设置在故障线的两端，同时向故障线输出频率相同、相位相反的交流信号；以及同步探测器，设置在故障线的被检测点处，根据被检测点两侧检测到的交流信号的相位是否相反，判断被检测点是否故障点。2.根据权利要求1所述的多功能便携式配电网故障十字定位探测系统，其特征在于，所述同步信号源包括：信号源gnss，向信号源单片机输出经纬度及1pps秒脉冲；信号源单片机，连接至信号源gnss，根据由信号源gnss输入的1pps秒脉冲控制全桥逆变器的逆变处理；全桥逆变器，连接至信号源单片机，根据信号源单片机的控制信号执行对输入直流信号的逆变，输出交流信号。3.根据权利要求2所述的多功能便携式配电网故障十字定位探测系统，其特征在于，还包括：直流电源，连接至全桥逆变器，向全桥逆变器提供直流电源。4.根据权利要求1所述的多功能便携式配电网故障十字定位探测系统，其特征在于，所述同步探测器包括：探测器线圈，用于感应故障线中的交流信号；有源滤波器，连接至探测器线圈，对由探测器线圈感应到的交流信号进行带通滤波；可调放大器，连接至有源滤波器，对经过滤波的交流信号进行放大；探测器gnss，连接至探测器单片机，向探测器单片机输出经纬度及秒脉冲；探测器单片机，连接至探测器gnss及可调放大器，将放大处理后的交流信号转换为数字信号，并接收探测器gnss输入的1pps秒脉冲，以及根据数字信号计算交流信号的相位。5.根据权利要求4所述的多功能便携式配电网故障十字定位探测系统，其特征在于，有源滤波器的通带中心频率与同步信号源输入的交流信号同频。6.根据权利要求5所述的多功能便携式配电网故障十字定位探测系统，其特征在于，交流信号的频率为80hz。7.根据权利要求1所述的多功能便携式配电网故障十字定位探测系统，其特征在于，交流信号的幅度为110ma。8.根据权利要求4所述的多功能便携式配电网故障十字定位探测系统，其特征在于，探测器单片机中配备的模数转换模块为10位模数转换模块。

技术总结
本实用新型提供了一种多功能便携式配电网故障十字定位探测系统。该系统包括：同步信号源，数量为两个，设置在故障线的两端，同时向故障线输出频率相同、相位相反的交流信号；以及同步探测器，设置在故障线的被检测点处，根据被检测点两侧检测到的交流信号的相位是否相反，判断被检测点是否故障点。本实用新型提供的多功能便携式配电网故障十字定位探测系统能够准确的定位线路的单相接地故障的故障点。点。点。


技术研发人员：魏小博 谢冬阳 马超 索涛 张勤武 简家礼 朱咏明 伏睿 陈欣恺 董传配 陈树瑞 付恩博 戚宇林
受保护的技术使用者：国网新疆电力有限公司昌吉供电公司
技术研发日：2021.03.19
技术公布日：2021/11/9