用电负载的故障监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用电负载的监控管理，更具体地说是涉及用电负载的故障监测方法。
【背景技术】
[0002]现代工业生产、日常工作及生活中的各个方面，到处都离不开用电设备。对在运行中的用电设备进行有效的管理，是实现优质、高效、安全地生产、工作和生活的要求。
[0003]现有技术中，简单、常见的一种用电负载监控方案是在用电负载的供电线路中设立智能开关等电气参数监测器件，同时辅以单片机等进行故障判断及故障报警；需要监控的用电负载较多时，管理侧与位于负载侧的监测单元间通常是通过电力载波或者无线的方式进行通信。但是，无线通信存在易受干扰、防雷效果不好等缺陷，而电力载波由于在低压线路中容易遭遇噪音干扰、信号衰减、多径效应等高频干扰，也容易造成通信误码率高，导致系统设计复杂，或者，可靠性降低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于以全新的思路提供一种系统组成简单、易扩展、可靠性高而成本较低的故障监测方法。
[0005]本发明用电负载的故障监测方法的具体技术方案包括有如下内容:
(1)硬件部分:在目标监测用电负载的配电接入侧设置就地管理单元；在目标监测用电负载旁设置用电负载监测单元；当目标监测用电负载有多个时，各目标监测用电负载及其用电负载监测单元设置为由相同或不同的就地管理单元进行管辖，具体可视待监测用电负载的数量及便于监测、管理的需要而定；所述就地管理单元及所述用电负载监测单元均配置有处理器；
各所述就地管理单元，包括有线路漏电流检测子单元、配置有处理器的故障判断子单元；所述线路漏电流检测子单元设置在辖下所有目标监测用电负载共同的配电接入侧；各所述用电负载监测单元，包括有级联的负载电流检测子单元、处理器及设置在相应目标监测用电负载的供电端与地之间的人为漏电形成支路；
(2)当需要对某一用电负载进行故障监测时，具体包括采用如下方法及步骤:
1)通过负载电流检测子单元(如电流互感器等)监测流经该目标监测用电负载的电流；
2)如该电流偏离于系统预设的正常工作电流范围值，表明该目标监测用电负载发生故障，则接在该目标监测用电负载的供电端与地之间的人为漏电形成支路在所述用电负载监测单元之处理器的控制下，通过电子开关的投切使得用电线路通过该人为漏电形成支路对地进行人为短时小额漏电；
3)所述就地管理单元之处理器根据设置在用电负载配电接入侧的线路漏电流检测子单元检测到的漏电流数据，经与系统预存相应信息进行比较后，作出目标监测用电负载工作是否正常的判断；如认为不正常，则作出故障示警或上报将该故障信息；
当同一就地管理单元辖下有多个用电负载监测单元时，不同的用电负载监测单元设定为具有不同的人为漏电参数，并在所属就地管理单元之处理器中保存不同的人为漏电参数与相应待监测用电负载地址间的对应关系；所述人为漏电参数，包括但不限于漏电流大小、漏电发生时刻、漏电时长、漏电发生频率等参数中的一种或多种。
[0006]为避免电网系统中的漏电保护装置受本发明技术方案的人为漏电干扰而产生误动作，各人为漏电形成支路中形成的电流优选设计为不大于100mA，在要求更高的场合设计为不大于30mA。
[0007]本发明中人为漏电形成支路的具体设计属于所属领域的技术常识，可由技术人员根据现场实际自由选用，只要便于所述线路漏电流检测子单元的检测识别、同时又不致造成线路漏电保护设施的误启动即可。例举的一种简单方案为:包括有串接在一起的电子开关，及，电容器C和/或电阻R和/或电感L ;所述电容器C、电阻R、电感L的参数选择，应使得流经该人为漏电形成支路的电流不大于10mA(或不大于30mA)。其中的电子开关，受控于处理器的I/O 口，优选采用无触点电子开关，或者采用无触点电子开关与继电器J常开触点的串接，以便于实现系统的快速响应，同时增强系统运行的安全可靠性。当人为漏电形成支路中的电子开关采用无触点电子开关与继电器J常开触点的串接时，采用如下的控制时序:在需要控制用电线路通过该漏电形成支路对地进行人为短时小额漏电时，先控制该继电器常开触点闭合，再控制无触点电子开关闭合；当需要停止该漏电时，先令无触点电子开关断开，再断开该继电器常开触点。
[0008]通过对上述用电负载故障监测方法进行分析，所属领域技术人员不难确认:通过为不同的用电负载监测单元设定为具有不同的人为漏电参数，在用电负载发生故障时的确可以迅速识别并确认其地址。作为本发明的一种实施方式，在上述发明方法的步骤I)之前还可以添加上统一目标监测用电负载所在的就地管理单元及用电负载监测单元的时钟基准的步骤；具体的方法可参照现有技术，可以采用纯软件方式实现，也可以用软硬件结合以有线或无线的方式实现(例如，收到广播的指令后统一校正时钟即是其中的一种)。在此，本发明人公开一种具体实施方案:各就地管理单元与其用电负载监测单元以在约定的时间段内测得的供电线路相同工频交变电流约定波形的时刻作为统一的时钟基准，该约定波形具体可以是指检测到指定电压(例如比额定电压稍高或稍低几V)，也可以是指检测到小幅电压波动或及其延续时长；本发明人推荐的一种该波形产生方案是由就地管理单元通过控制配电网供电线路在指定时段内产生特定的小额电压短时波动而形成的指定波形。各就地管理单元与其用电负载监测单元约定有统一时钟基准时，优选采用的一种用电负载监测单元人为漏电参数设定模式为:设定同一就地管理单元辖下各用电负载监测单元中人为漏电形成支路的漏电时长分别为供电线路交变电流/电压周期的不同倍数；或及，在所述步骤2)中，当流经某一目标监测用电负载的电流偏离于系统预设的正常工作电流范围值时，相应的人为短时小额漏电设定为每隔若干个交变电流/电压周期后重复发生，甚至，还可以为不同的人为漏电形成支路设置不同的重复漏电间隔时长。从而，即便同时有几个用电负载同时发生故障，就地管理单元也可以通过检测到的漏电流参数，轻易地识别出故障用电负载地址。
[0009]发明人在此特别提请注意:以上方案中的各所述目标监测用电负载，可以是单个用电设备；也可以是由电气安装位置相临近的多个相同或不同类型用电设备组成的用电设备组，此时，负载电流检测子单元可以设计为只监控用电设备组供电主回路上的电流，只要根据所含用电设备的特性配置好该用电设备组的正常工作电流范围值即可。此方案高效利用了系统硬件资源，有助于简化系统整体结构、降低系统建造及管理成本，尤其适合于组内的各用电设备工作电流稳定、便于配置正常工作电流范围值且电气安装位置相近的场合。
[0010]综上，相对于现有的用电负载故障监测技术，本发明用电负载的故障监测方法具有如下明显的优点:无需额外布线，可广泛适用于已有/新设的、各种不同类型用电负载的工作监控；不但适用于单个用电负载的故障监测，也适用于对群用电负载的故障进行同时监测管理；具有系统组成简单、易扩展、监控容量大、可靠性高和成本低等优点，极适合推广应用，具有良好的市场前景。
【附图说明】
[0011]
图1是本发明用电负载的故障监测方法所采用硬件系统的一个实施例的组成原理示意图。
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