CN102944816A - 矿用电缆线路在线故障诊断及定位装置 - Google Patents
矿用电缆线路在线故障诊断及定位装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102944816A CN102944816A CN2012105223350A CN201210522335A CN102944816A CN 102944816 A CN102944816 A CN 102944816A CN 2012105223350 A CN2012105223350 A CN 2012105223350A CN 201210522335 A CN201210522335 A CN 201210522335A CN 102944816 A CN102944816 A CN 102944816A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cable
- module
- load side
- mains side
- intelligent protection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Locating Faults (AREA)
Abstract
本发明公开了一种矿用电缆线路在线故障诊断及定位装，包括电源侧、负荷侧切换开关模块、电源侧电缆定位模块、电源侧、负荷侧智能保护模块；电源侧或负荷侧切换开关模块分别与电源侧电缆连接或负荷侧电缆连接；电源侧或负荷侧智能保护模块分别与电源侧或负荷侧切换开关模块连接；电源侧智能保护模块与负荷侧智能保护模块通讯连接。本发明采用在电源侧和负荷侧设置智能保护模块、测控***模块和电缆故障定位模块来实现矿用电缆线路上在线故障检测及定位，通过将电缆两端的在线故障定位设备安装于隔爆开关中，自动确定故障相别、故障接地电阻的大小、确定电缆故障位置，结合网络通讯技术，最后将诊断结果上传到地面监控中心。
Description
技术领域
本发明涉及一种电缆故障诊断装置，特别涉及一种适用于煤矿矿井下使用的电缆故障诊断及其定位装置。
背景技术
随着我国经济建设的高速发展，电缆在工矿企业、港口、铁路、机场、国防工程及城市供电等部门的应用越来越广泛。而电缆发生故障是不可避免的，因此有效、快速而准确地诊断及预测电力电缆故障，是确保电缆***可靠安全运行的保证。
造成电力电缆故障的原因各种各样，煤矿井下采用电缆网络供电，由于煤矿井下的特殊环境，电缆线路是故障率最高的电气设备。长期以来国内外科技工作者做了大量的理论探索和实践尝试，提出了不少有用的方法和技术，其中基于传输线理论的时域脉冲方法由于其诸多优点迄今在世界各国普遍应用。目前尚无适用于煤矿井下的电缆故障定位仪，一般都采用将故障电缆拖到地面进行测试，费时、费力，无法快速定位电缆故障给煤矿生产带来很大影响。
煤矿井下采用电缆网络供电，由于煤矿井下的特殊环境，电缆线路是故障率最高的电气设备。目前尚无适用于煤矿井下的电缆故障定位仪，一般都采用将故障电缆拖到地面进行测试，费时、费力，无法快速定位电缆故障给煤矿生产带来很大影响。
因此需要一种能快速检测电缆故障并定位电缆故障的装置。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种能快速检测电缆故障并定位电缆故障的装置。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供的矿用电缆线路在线故障诊断及定位装置，包括电源侧模块、负荷侧模块和上位机；所述电源侧模块包括电源侧切换开关模块、电源侧电缆定位模块、电源侧智能保护模块；所述负荷侧模块包括负荷侧切换开关模块、负荷侧智能保护模块；所述电源侧切换开关模块与电源侧电缆连接，所述负荷侧切换开关模块与负荷侧电缆连接；所述电源侧智能保护模块与电源侧切换开关模块连接，所述负荷侧智能保护模块与负荷侧切换开关模块连接；所述电源侧电缆定位模块与电源侧智能保护模块连接；所述电源侧智能保护模块与负荷侧智能保护模块通讯连接，所述上位机用于接收电源侧模块和负荷侧模块检测电缆故障信息，并根据电缆历史数据通过内嵌的专家***形成电缆故障位置信号，同时显示电缆故障位置信号。
进一步，还包括电源侧后备电池和负荷侧后备电池；所述电源侧后备电池分别与电源侧切换开关模块、电源侧电缆定位模块、电源侧智能保护模块连接；所述负荷侧后备电池分别与负荷侧切换开关模块、负荷侧智能保护模块连接架。
进一步，所述电源侧后备电池和负荷侧后备电池分别为带有数字电位器可调输出电压的直流电源。
进一步，所述电源侧智能保护模块包括内嵌专家***的处理器，所述处理器获得电缆故障位置信息，并通过通讯网络将所有诊断信息送到上位机***。
本发明的有益效果在于：本发明采用在电源侧和负荷侧设置智能保护模块、测控***模块和电缆故障定位模块来实现矿用电缆线路上在线故障检测及定位，通过将电缆两端的在线故障定位设备安装于隔爆开关中，电缆发生故障时，自动确定故障相别、故障接地电阻的大小、确定电缆故障位置，结合网络通讯技术，最后将诊断结果上传到地面监控中心。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明实施例提供的矿用电缆线路在线故障诊断及定位装置原理框图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
图1为本发明实施例提供的矿用电缆线路在线故障诊断及定位装置原理框图，如图所示：本发明提供的矿用电缆线路在线故障诊断及定位装置，包括电源侧模块、负荷侧模块和上位机；所述电源侧模块包括电源侧切换开关模块、电源侧电缆定位模块、电源侧智能保护模块和电源侧后备电池；所述负荷侧模块包括负荷侧切换开关模块、负荷侧智能保护模块和负荷侧后备电池；
所述电源侧切换开关模块与电源侧电缆连接，所述负荷侧切换开关模块与负荷侧电缆连接；所述电源侧智能保护模块与电源侧切换开关模块连接，所述负荷侧智能保护模块与负荷侧切换开关模块连接；所述电源侧电缆定位模块与电源侧智能保护模块连接；所述电源侧智能保护模块与负荷侧智能保护模块通讯连接。
所述电源侧电缆定位模块，用于确认故障类型和故障电阻大小。
所述智能保护模块，用于提供的故障性质诊断信息。
所述智能保护模块，用于对电路线路提供常规保护、测控功能，及电缆两端智能设备的通讯联系。以及根据电缆故障定位的需要，通过智能保护模块发出命令进行相应的继电器开关操作。
所述电缆故障定位模块，用于在智能保护模块切除故障后，通过电缆故障定位模块施加相应的信号及对信号强度进行调整，通过脉冲法和电桥法联合确定故障位置。
所述电源侧后备电池分别与电源侧切换开关模块、电源侧电缆定位模块、电源侧智能保护模块连接；所述负荷侧后备电池分别与负荷侧切换开关模块、负荷侧智能保护模块连接架。
所述电源侧后备电池和负荷侧后备电池分别为带有数字电位器可调输出电压的直流电源。直流电源的最高输出电压300V、电流10uA、数字电位器可调输出电压。适应负载电阻范围很宽。
所述电源侧智能保护模块包括内嵌专家***的处理器，所述处理器获得电缆故障位置信息，并通过通讯网络将所有诊断信息送到上位机***。所述上位机用于接收电源侧模块和负荷侧模块检测电缆故障信息，并根据电缆历史数据通过内嵌的专家***形成电缆故障位置信号，同时显示电缆故障位置信号。
本实施例提供的矿用电缆线路在线故障诊断及定位装置，工作过程如下：
当电缆线路发生(短路、漏电)故障后，电缆电源侧智能保护装置检测到故障，跳开电缆电源侧开关，同时给电缆负荷侧开关的智能保护装置发连跳命令，跳开电缆负荷侧的开关。
电缆定位模块根据保护模块提供的故障性质诊断信息，通过相应的节点切换，施加直流信号，确认故障类型(短路、漏电、故障相别)和故障(或接地)电阻大小。
根据电缆的大概长度(输入参数)，选用相适应的脉冲电压和健全相别，用脉冲法测出电缆的准确长度。
根据电缆故障电阻的大小，通过数字电位器调整与故障电阻相适应的脉冲输出电压，采用200MHz的采用频率，通过对采样数据进行分析，得故障点位置。
根据电缆故障电阻的大小和故障相别，调节电位器改变直流电压模块的最高输出电压，通过保护模块的高速通讯，控制电缆对端进行相应的故障回线短接操作，通过改进的高精度数字电桥，得到电缆故障位置参数。
根据电缆的性质、接点电阻的大小、历史数据等，由装置内嵌的专家***综合给出故障位置参数，并通过通讯网络将所有诊断信息(故障性质、相别、接地电阻，脉冲法及电桥法的电源参数及诊断结果、综合诊断结果)送到上位机***，同时在就地通过智能保护器的人机交互液晶进行显示，并在就地可以查询全部诊断信息。
通过人员查找，得到实际故障位置后，在上位***通过通讯或在就地可以就实际的故障位置参数输入到定位***的历史数据库中。历史信息可以保存100次的全部故障定位及诊断参数。诊断过程如下：
A、当本电缆线路故障时，智能保护器动作跳开电缆两端的开关；
B、调节电桥直流电源，用电桥确定电缆故障性质（短路类型、接地相别等）及短路(或接地)电阻的大概范围；
C、对于低阻故障，根据电缆的长度和接地电阻的大体范围，调节脉冲源直流电压的大小，用脉冲法测距；对于高阻故障，第一次使用和电缆长度信息缺少时，通过对电缆健全相用脉冲法确定电缆的长度。
D、对于高阻故障，根据初不诊断的故障电阻大小，确定合适的电桥电源电压大小，用电桥法确定故障位置。
E、为了可靠，需要多次测试，对结果数据进行加权作为最终的诊断结果。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
Claims (4)
1. 矿用电缆线路在线故障诊断及定位装置，其特征在于：包括电源侧模块、负荷侧模块和上位机，所述电源侧模块包括电源侧切换开关模块、电源侧电缆定位模块和电源侧智能保护模块；所述负荷侧模块包括负荷侧切换开关模块和负荷侧智能保护模块；所述电源侧切换开关模块与电源侧电缆连接，所述负荷侧切换开关模块与负荷侧电缆连接；所述电源侧智能保护模块与电源侧切换开关模块连接，所述负荷侧智能保护模块与负荷侧切换开关模块连接；所述电源侧电缆定位模块与电源侧智能保护模块连接；所述电源侧智能保护模块与负荷侧智能保护模块通讯连接；所述上位机用于接收电源侧模块和负荷侧模块检测电缆故障信息，并根据电缆历史数据通过内嵌的专家***形成电缆故障位置信号，同时显示电缆故障位置信号。
2. 根据权利要求1所述的矿用电缆线路在线故障诊断及定位装置，其特征在于：还包括电源侧后备电池和负荷侧后备电池；所述电源侧后备电池分别与电源侧切换开关模块、电源侧电缆定位模块、电源侧智能保护模块连接；所述负荷侧后备电池分别与负荷侧切换开关模块、负荷侧智能保护模块连接架。
3. 根据权利要求1所述的矿用电缆线路在线故障诊断及定位装置，其特征在于：所述电源侧后备电池和负荷侧后备电池分别为带有数字电位器可调输出电压的直流电源。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的矿用电缆线路在线故障诊断及定位装置，其特征在于：所述电源侧智能保护模块包括内嵌专家***的处理器，所述处理器获得电缆故障位置信息，并通过通讯网络将所有诊断信息送到上位机***。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210522335.0A CN102944816B (zh) | 2012-12-07 | 2012-12-07 | 矿用电缆线路在线故障诊断及定位装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210522335.0A CN102944816B (zh) | 2012-12-07 | 2012-12-07 | 矿用电缆线路在线故障诊断及定位装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102944816A true CN102944816A (zh) | 2013-02-27 |
| CN102944816B CN102944816B (zh) | 2016-06-22 |
Family
ID=47727777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210522335.0A Active CN102944816B (zh) | 2012-12-07 | 2012-12-07 | 矿用电缆线路在线故障诊断及定位装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102944816B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105652153A (zh) * | 2016-01-14 | 2016-06-08 | 桂林电子科技大学 | 一种井下故障隔爆开关定位方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2630859Y (zh) * | 2002-11-30 | 2004-08-04 | 张跃武 | 电缆测试智能多端装置 |
| US6995551B1 (en) * | 2002-06-07 | 2006-02-07 | Marvell International Ltd. | Cable tester with insertion loss estimator |
| CN1827444A (zh) * | 2006-03-29 | 2006-09-06 | 西南交通大学 | 铁路自闭/贯通线路故障定位装置 |
| CN101232176A (zh) * | 2008-01-09 | 2008-07-30 | 潍坊学院 | 基于暂态行波的中性点非有效接地配电***故障定位方法 |
| CN101452034A (zh) * | 2007-11-30 | 2009-06-10 | 上海市电力公司超高压输变电公司 | 一种便携式智能直流接地查找仪 |
| CN102520316A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-06-27 | 重庆鸽牌电线电缆有限公司 | 电缆故障点快速精确定位的方法 |
-
2012
- 2012-12-07 CN CN201210522335.0A patent/CN102944816B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6995551B1 (en) * | 2002-06-07 | 2006-02-07 | Marvell International Ltd. | Cable tester with insertion loss estimator |
| US7002354B1 (en) * | 2002-06-07 | 2006-02-21 | Marvell International Ltd. | Cable tester |
| CN2630859Y (zh) * | 2002-11-30 | 2004-08-04 | 张跃武 | 电缆测试智能多端装置 |
| CN1827444A (zh) * | 2006-03-29 | 2006-09-06 | 西南交通大学 | 铁路自闭/贯通线路故障定位装置 |
| CN101452034A (zh) * | 2007-11-30 | 2009-06-10 | 上海市电力公司超高压输变电公司 | 一种便携式智能直流接地查找仪 |
| CN101232176A (zh) * | 2008-01-09 | 2008-07-30 | 潍坊学院 | 基于暂态行波的中性点非有效接地配电***故障定位方法 |
| CN102520316A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-06-27 | 重庆鸽牌电线电缆有限公司 | 电缆故障点快速精确定位的方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105652153A (zh) * | 2016-01-14 | 2016-06-08 | 桂林电子科技大学 | 一种井下故障隔爆开关定位方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102944816B (zh) | 2016-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105676066B (zh) | 一种电缆故障定位排查装置和方法 | |
| CN102937675B (zh) | 配电网实时数据采集和故障定位***的工作方法 | |
| CN102563363B (zh) | 一种液体泄漏检测定位*** | |
| CN203967826U (zh) | 高压输电线路智能综合状态监测与故障分析定位*** | |
| CN109765459B (zh) | 一种基于就地研判的单相接地故障定位方法和*** | |
| CN103884961A (zh) | 电缆故障在线监测*** | |
| CN205080227U (zh) | 接地网检测*** | |
| CN103558506A (zh) | 非注入式直流***接地故障查找方法及其装置 | |
| CN203339659U (zh) | 单相漏电保护及供电自动恢复装置 | |
| CN201181321Y (zh) | 机车控制回路的接地检测电路 | |
| CN103884930A (zh) | 一种基于绝缘监测的全桥不控整流器故障诊断方法 | |
| CN204154848U (zh) | 一种电压互感器二次回路多点接地故障在线监测装置 | |
| CN202939262U (zh) | 矿用电缆线路在线故障诊断及定位装置 | |
| CN105182157A (zh) | 基于高精度检测电流的中性点多点接地检测装置 | |
| CN104730413A (zh) | 配电网线路单相接地分布式定位方法及其*** | |
| CN102944816A (zh) | 矿用电缆线路在线故障诊断及定位装置 | |
| CN209894890U (zh) | 基于plc变压器接地铁芯接地电流在线监测装置 | |
| CN104730428A (zh) | 一种交直流电在线绝缘监测装置及*** | |
| CN203811747U (zh) | 一种小电流接地选线*** | |
| CN104020393A (zh) | 一种用电网单相对地短路故障定位方法 | |
| CN109962446A (zh) | 安全用电智能保护装置 | |
| CN105445627A (zh) | 直流***绝缘验收仪 | |
| CN205091427U (zh) | 电缆故障监测设备及*** | |
| CN205015427U (zh) | 基于高精度检测电流的中性点多点接地检测装置 | |
| CN104318964A (zh) | 一种基于核电站soe数据采集方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 400039 Chongqing Jiulongpo Branch City Road No. 6 Applicant after: Chongqing Research Institute of China Coal Technology & Engineering Group Corp. Applicant after: SICHUAN CHUANMEI HUARONG ENERGY CO.,LTD. Address before: 400037, No. three village, 55 bridge, Shapingba District, Chongqing Applicant before: Chongqing Research Institute of China Coal Technology & Engineering Group Corp. Applicant before: SICHUAN CHUANMEI HUARONG ENERGY CO.,LTD. |
|
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 400039 Chongqing Jiulongpo Branch City Road No. 6 Applicant after: CCTEG CHONGQING RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Applicant after: SICHUAN CHUANMEI HUARONG ENERGY CO.,LTD. Address before: 400039 Chongqing Jiulongpo Branch City Road No. 6 Applicant before: Chongqing Research Institute of China Coal Technology & Engineering Group Corp. Applicant before: SICHUAN CHUANMEI HUARONG ENERGY CO.,LTD. |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |