CN206195473U - 基于无源保护的配电网线路接地故障隔离*** - Google Patents

基于无源保护的配电网线路接地故障隔离*** Download PDF

Info

Publication number
CN206195473U
CN206195473U CN201621293195.4U CN201621293195U CN206195473U CN 206195473 U CN206195473 U CN 206195473U CN 201621293195 U CN201621293195 U CN 201621293195U CN 206195473 U CN206195473 U CN 206195473U
Authority
CN
China
Prior art keywords
communication chip
earth fault
short
network line
system based
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.)
Active
Application number
CN201621293195.4U
Other languages
English (en)
Inventor
方亚南
杨根甜
柴君怡
杨振明
张万杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ruili Power Supply Bureau of Yunnan Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Ruili Power Supply Bureau of Yunnan Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruili Power Supply Bureau of Yunnan Power Grid Co Ltd filed Critical Ruili Power Supply Bureau of Yunnan Power Grid Co Ltd
Priority to CN201621293195.4U priority Critical patent/CN206195473U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN206195473U publication Critical patent/CN206195473U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

Abstract

本实用新型提供一种基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***，所述基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***设置于智能开关附近，包括分布式采集传感装置及隔离控制装置；所述分布式采集传感装置包括取电线圈，及与所述取电线圈电连接的电流传感器及第一短距无线通信芯片；所述电流传感器与所述第一短距无线通信芯片电连接；所述隔离控制装置包括电源模块，及与所述电源模块电连接的处理器、第二短距无线通信芯片；所述处理器与所述第二短距无线通信芯片电连接；所述第一短距无线通信芯片与所述第二短距无线通信芯片通信连接；所述第二短距无线通信芯片还与所述智能开关通信连接。该***可以快速地控制智能开关的开合，快速隔离接地故障。

Description

基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***
技术领域
本实用新型涉及接地故障监测技术领域，尤其涉及一种基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***。
背景技术
我国大多数配电网均采用中性点非直接接地***，即小电流接地***，小电流接地***的单相接地故障选线和定位一直以来都是各供电部门比较头痛的问题，有人甚至认为它是一个世界性的难题。由于配电网中供电网络复杂多变，更增加了接地定位的难度，导致现有的小电流接地***单相接地故障检测的正确率很低(20％～30％)。至今很多供电部门仍在采用拉路法确定故障出线，靠人工巡视法来查找故障点。这样既会造成大面积用户供电的中断，还耗费了电力部门大量的人力物力。虽然发生单相接地故障时，不能形成小阻抗短路，不影响对负荷连续供电，故不必立即跳闸，但是会导致非故障相的相电压升高，长时间运行就易使故障扩大成两点或多点接地短路，弧光接地还会引起全***过电压，进而损坏设备，破坏***安全运行。
近年来，随着配电自动化技术研究及应用的不断深入，智能开关设备的应用不断增多，线路故障监控技术水平及其产品功能质量水平也不断提高，智能开关设备在配电网线路当中的应用也越来越广泛。现阶段，很多智能开关已经具备三遥功能，可从远程***进行控制，不必到现场进行人工的操作，但其操作流程冗长。
实用新型内容
基于此，有必要提供一种能够快速隔离接地故障的基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***。
一种基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***，所述基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***设置于智能开关附近，包括分布式采集传感装置及隔离控制装置；
所述分布式采集传感装置包括取电线圈，及与所述取电线圈电连接的电流传感器及第一短距无线通信芯片；所述电流传感器与所述第一短距无线通信芯片电连接；
所述隔离控制装置包括电源模块，及与所述电源模块电连接的处理器、第二短距无线通信芯片；所述处理器与所述第二短距无线通信芯片电连接；
所述第一短距无线通信芯片与所述第二短距无线通信芯片通信连接；所述第二短距无线通信芯片还与所述智能开关通信连接。
在其中一个实施例中，所述分布式采集传感装置还包括时钟同步器；所述时钟同步器与所述取电线圈及所述电流传感器电连接。
在其中一个实施例中，所述时钟同步器为GPS时钟同步器。
在其中一个实施例中，所述分布式采集传感装置还包括电场传感器；所述电场传感器与所述第一短距无线通信芯片及所述取电线圈电连接。
在其中一个实施例中，所述电流传感器为电流互感器。
在其中一个实施例中，所述处理器包括加法器及与所述加法器电连接的比较器；所述加法器通过所述第二短距无线通信芯片及所述第一短距无线通信芯片与所述电流传感器通信连接；所述比较器通过所述第二短距无线通信芯片与所述智能开关通信连接。
在其中一个实施例中，所述电源模块采用太阳能板取电方式供电。
在其中一个实施例中，所述电源模块包括充电电池。
在其中一个实施例中，所述分布式采集传感装置设置于两个电力塔杆之间的配电网线路上；所述隔离控制装置设置于电力塔杆上。
在其中一个实施例中，还包括所述智能开关，所述智能开关设置于电力塔杆上。
由于上述基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***设置于智能开关附近，包括分布式采集传感装置及隔离控制装置；分布式采集传感装置及隔离控制装置通过第一短距无线通信芯片及第二短距无线通信芯片通信连接。因此，在风力控制装置在对分布式采集传感装置采集的暂态电流信号进行传统的接地故障判断，并通过传统方式将判断结果转化为控制指令之后，可以快速地将控制指令通过第二短距无线通信芯片发送至智能开关，从而快速地控制智能开关的开合，快速隔离接地故障。
附图说明
图1为一实施例的基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***的结构示意图；
图2为另一实施例的基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***的结构示意图；
图3为本实用新型基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***的一个应用场景的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，一实施例的基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***，所述基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***设置于智能开关300附近，包括分布式采集传感装置100及隔离控制装置200。
所述分布式采集传感装置100包括取电线圈110，及与所述取电线圈110电连接的电流传感器130及第一短距无线通信芯片150；所述电流传感器130与所述第一短距无线通信芯片150电连接；
所述隔离控制装置200包括电源模块210，及与所述电源模块210电连接的处理器230、第二短距无线通信芯片250；所述处理器230与所述第二短距无线通信芯片250电连接；
所述第一短距无线通信芯片150与所述第二短距无线通信芯片250通信连接；所述第二短距无线通信芯片250还与智能开关300通信连接。
可以理解地，智能开关300附近是指：与智能开关300的距离在短距无线通信芯片的通信效果较佳的范围之内的范围。
取电线圈110采用新型的、高饱和度的坡莫合金材料，借助配电网线路的负荷电流，便可以实现低电流条件下的自取电，从而为分布式采集传感装置100提供电源，为分布式采集传感装置100中的其它组成器件供电。具体地，取电线圈110与电流传感器130及第一短距无线通信芯片150电连接，从而为电流传感器130及第一短距无线通信芯片150供电。
电流传感器130采集线路暂态电流信号，具体地，包括ABC三相电流。所述电流传感器130与所述第一短距无线通信芯片150电连接，从而将采集的暂态电流信号传输至隔离控制装置200。
电源模块210可以采用才能的方式实现，为隔离控制装置200提供电源。具体地，电源模块210与处理器230、第二短距无线通信芯片250电连接，从而为处理器230及第二短距无线通信芯片250供电。
处理器230可以采用现有的方式对通过第二短距无线通信芯片250接收的电流传感器130采集的暂态电流信号进行接地故障判断。具体地，处理器230采用传统的方式根据ABC三相电流确定零序电流，再采用传统的方式根据零序电流与预设阈值的比较结果确定接地故障判断结果、将故障判断结果转化为控制开关开合的控制指令，并采用传统的方式将控制指令通过第二短距无线通信芯片250发送至智能开关300，从而快速地控制智能开关300的开合，快速隔离接地故障。
由于上述基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***设置于智能开关300附近，包括分布式采集传感装置100及隔离控制装置200；分布式采集传感装置100及隔离控制装置200通过第一短距无线通信芯片150及第二短距无线通信芯片250通信连接。因此，在风力控制装置在对分布式采集传感装置100采集的暂态电流信号进行传统的接地故障判断，并通过传统方式将判断结果转化为控制指令之后，可以快速地将控制指令通过第二短距无线通信芯片250发送至智能开关300，从而快速地控制智能开关300的开合，快速隔离接地故障。
请参阅图2，在其中一个实施例中，所述分布式采集传感装置100还包括时钟同步器170；所述时钟同步器170与所述取电线圈110及所述电流传感器130电连接。时钟同步器170与取电线圈110电连接，从而使得取电线圈110为时钟同步器170供电。时钟同步器170与电流传感器130电连接，使得电流传感器130采集的三相电流同步，从而使得基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***能够更准确地隔离接地故障。为了达到更好的效果所述时钟同步器170优选为GPS时钟同步器。
在其中一个实施例中，所述分布式采集传感装置100还包括电场传感器190；所述电场传感器190与所述第一短距无线通信芯片150及所述取电线圈110电连接。电场传感器190与取电线圈110电连接，从而使取电线圈110为电场传感器190供电。电场传感器190与第一短距无线通信芯片150电连接，从而将电场传感器190采集的电场数据传输至隔离控制装置200。此时，处理器230采用传统方式对通过第二短距无线通信芯片250接收的电流传感器130采集的暂态电流信号及电场传感器190采集的电场数据进行接地故障判断。具体地，处理器230采用传统的方式根据ABC三相电流确定零序电流，再采用传统的方式根据零序电流与预设阈值的比较结果、并结合电场数据确定接地故障判断结果、将故障判断结果转化为控制开关开合的控制指令，并采用传统的方式将控制指令通过第二短距无线通信芯片250发送至智能开关300，从而快速地控制智能开关300的开合，快速隔离接地故障。
可以理解地，电场数据也为三相数据，也可以通过时钟同步器170对该三相数据进行同步。
在其中一个实施例中，由于对于配电网接地故障的检测和定位，最重要的信号就是线路暂态电流信号，而暂态电流信号幅值低、频率高，为了能够在持续几百安培的线路电流中，获取持续时间仅为10～20毫秒、幅值低于1安培的高频率暂态故障电流，电流传感器130优选采用高灵敏度、高带宽、高一致性、高抗干扰性的电流互感器进行电流数据采集。即电流传感器130优选为电流互感器。
在其中一个实施例中，所述处理器230包括加法器(图未示)及与所述加法器电连接的比较器(图未示)；所述加法器通过所述第二短距无线通信芯片250及所述第一短距无线通信芯片150与所述电流传感器130通信连接；所述比较器通过所述第二短距无线通信芯片250与所述智能开关300通信连接。通过加法器实现零序电流的确定；通过比较器实现将零序电流与预设阈值的比较结果确定接地故障判断结果。具体地，当零序电流大于预设阈值时，则发生接地故障，此时对应的控制指令为断开智能开关300。可以通过片选芯片将判断结果为零序电流大于预设阈值与断开智能开关300的控制指令对应；将判断结果为未发生接地故障与合上智能开关300的控制指令对应。此时，片选芯片的输入与比较器的输出连接，片选芯片的输出与第二短距无线通信芯片250通信连接。
在其中一个实施例中，为了节约电能，所述电源模块210采用太阳能板取电方式供电。进一步地，为了保证隔离控制装置200的正常工作，所述电源模块210还包括充电电池。如此，在太阳能板取电方式失效时，通过充电电池供电。
在其中一个实施例中，为进一步加快隔离接地故障的速度，所述分布式采集传感装置100设置于两个电力塔杆之间的配电网线路上；所述隔离控制装置200设置于电力塔杆上。
在其中一个实施例中，还包括所述智能开关300，所述智能开关300设置于电力塔杆上。进一步地，为进一步加快隔离接地故障的速度，所述分布式采集传感装置100设置于两个电力塔杆之间的配电网线路上；所述隔离控制装置200设置于电力塔杆上。
为进一步说明技术效果，请结合参阅图3，当区段3发生接地故障时，安装在电力杆塔20的分布式采集传感装置100采集到接地故障电流、电场数据，安装在电力杆塔20的隔离控制装置200通过合成零序电流，并结合电场数据，判断发生接地故障，并通过短距无线通信芯片给安装在电力杆塔20的(或附近的)智能开关300发出指令，控制开关断开；安装在杆塔30的分布式采集传感装置100采集到接地故障电流、电场数据，安装在杆塔30的故障隔离装置通过合成零序电流，并结合电场数据，判断发生接地故障，并通过短距无线通信芯片给安装在电力杆塔30的(或附近的)智能开关300发出指令，控制智能开关300断开；当安装在电力杆塔20与电力杆塔30的的智能开关300断开后，实现区段3的接地故障快速隔离，而区段1、区段2、区段4不会断电，此时，运维人员可以有针对性得对区段3进行故障巡检运维。
以上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本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，还可以做出多个变形和改进，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。

Claims (10)

1.一种基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***，其特征在于，所述基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***设置于智能开关附近，包括分布式采集传感装置及隔离控制装置；
所述分布式采集传感装置包括取电线圈，及与所述取电线圈电连接的电流传感器及第一短距无线通信芯片；所述电流传感器与所述第一短距无线通信芯片电连接；
所述隔离控制装置包括电源模块，及与所述电源模块电连接的处理器、第二短距无线通信芯片；所述处理器与所述第二短距无线通信芯片电连接；
所述第一短距无线通信芯片与所述第二短距无线通信芯片通信连接；所述第二短距无线通信芯片还与所述智能开关通信连接。
2.根据权利要求1所述的基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***，其特征在于，所述分布式采集传感装置还包括时钟同步器；所述时钟同步器与所述取电线圈及所述电流传感器电连接。
3.根据权利要求2所述的基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***，其特征在于，所述时钟同步器为GPS时钟同步器。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***，其特征在于，所述分布式采集传感装置还包括电场传感器；所述电场传感器与所述第一短距无线通信芯片及所述取电线圈电连接。
5.根据权利要求1所述的基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***，其特征在于，所述电流传感器为电流互感器。
6.根据权利要求1所述的基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***，其特征在于，所述处理器包括加法器及与所述加法器电连接的比较器；所述加法器通过所述第二短距无线通信芯片及所述第一短距无线通信芯片与所述电流传感器通信连接；所述比较器通过所述第二短距无线通信芯片与所述智能开关通信连接。
7.根据权利要求1所述的基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***，其特征在于，所述电源模块采用太阳能板取电方式供电。
8.根据权利要求7所述的基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***，其特征在于，所述电源模块包括充电电池。
9.根据权利要求1所述的基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***，其特征在于，所述分布式采集传感装置设置于两个电力塔杆之间的配电网线路上；所述隔离控制装置设置于电力塔杆上。
10.根据权利要求1所述的基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***，其特征在于，还包括所述智能开关，所述智能开关设置于电力塔杆上。
CN201621293195.4U 2016-11-29 2016-11-29 基于无源保护的配电网线路接地故障隔离*** Active CN206195473U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201621293195.4U CN206195473U (zh) 2016-11-29 2016-11-29 基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201621293195.4U CN206195473U (zh) 2016-11-29 2016-11-29 基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN206195473U true CN206195473U (zh) 2017-05-24

Family

ID=58725066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201621293195.4U Active CN206195473U (zh) 2016-11-29 2016-11-29 基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN206195473U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107167708A (zh) * 2017-06-28 2017-09-15 北京盈拓润达电气科技有限公司 一种故障检测方法、装置、设备以及存储介质
CN109474005A (zh) * 2018-10-27 2019-03-15 嘉兴市恒创电力设备有限公司 一种可双向检测的新型智能分布式电源并网开关

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107167708A (zh) * 2017-06-28 2017-09-15 北京盈拓润达电气科技有限公司 一种故障检测方法、装置、设备以及存储介质
CN109474005A (zh) * 2018-10-27 2019-03-15 嘉兴市恒创电力设备有限公司 一种可双向检测的新型智能分布式电源并网开关

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102937675B (zh) 配电网实时数据采集和故障定位***的工作方法
CN103293443B (zh) 一种配网架空线路接地故障定位方法
CN103336220B (zh) 对配电网故障进行监测和定位的方法和装置
CN102064537B (zh) 基于电子互感器的单相接地故障判断处理方法
CN101738565B (zh) 自适应故障指示器
CN106501656A (zh) 一种配电线路故障波形的在线采集***
CN202854252U (zh) 一种配电网实时数据采集和故障定位***
CN103983885A (zh) 一种用于配电台区的低压线路故障定位终端及定位方法
CN103558502B (zh) 一种单相接地故障检测电路、方法以及***
CN103516052A (zh) 配电设备在线监测预警终端
CN102243803B (zh) 一种基于gprs网络的故障在线监测***
CN102628914A (zh) 智能化配电线路的接地点定位方法
CN202649381U (zh) 基于goose的智能变电站小电流接地选线***
CN202870234U (zh) 10kv线路故障在线监测***
CN206195473U (zh) 基于无源保护的配电网线路接地故障隔离***
CN106026053A (zh) 基于低励磁阻抗变压器单相接地故障定位隔离***和方法
CN103969551A (zh) 农网三级保护剩余电流故障快速定位装置及定位方法
CN204330940U (zh) 一种线路故障监测***
CN203465374U (zh) 对配电网故障进行监测和定位的装置
CN202025060U (zh) 铁路配电网自闭贯通线路故障自动判断定位***
CN201859161U (zh) 不对称电流源
CN110488146A (zh) 一种直流配电网绝缘监测***及直流绝缘监测装置
CN204271609U (zh) 10kV智能用户分界开关控制器
CN103941160B (zh) 配电网合环检测装置及检测方法
CN206945887U (zh) 一种故障指示器

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant