小電流接地系統單相接地故障線選線系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力系統領域，尤其涉及一種小電流接地系統單相接地故障線選線系 統。
【背景技術】
[0002] 近年來，隨著電纜應用成本的下降和城市電網改造及城市美化工程的需要，配電 網中大量使用電纜，致使配電網的分布電容和分布電導將迅速增加，以至在發生單相接地 故障時接地零序電容電流較大，長時間運行容易產生兩點接地或多點接地短路，同時電弧 接地過程還會在全系統中引發過電壓，進而損壞設備，破壞系統安全運行。當配電網接地容 性電流大大超過運行規程規定值時，應裝設消弧線圈，從而提高供電可靠性，保證系統安全 運行。在中性點經消弧線圈接地系統中，故障接地零序電流減小，使得故障線選裝置正確選 線面臨更大的挑戰。當配電網中的電纜線路發生故障時，故障零序電流中的高頻分量幅值 過大，而現有的一些選線裝置不能正確識別故障線路。
【發明內容】
[0003] 本發明要解決以上技術問題，提供一種小電流接地系統單相接地故障線選線系 統。
[0004] 為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：小電流接地系統單相接地故障 線選線系統，包括故障指示器，該故障指示器包括：采樣單元、通用ARM板和人機單元，所述 采樣單元用于采集發生單相接地故障線路的電壓值，所述采樣單元與所述通用ARM板通過 串口單元連接，所述通用ARM板與所述人機單元無線連接， 所述采樣單元包括依次連接的精密電壓變換器、多路模擬開關、信號調理電路、AD轉換 芯片和電壓板CPU， 所述串口單元包括依次連接的總線控制器和驅動芯片電路，所述電壓板CPU與所述總 線控制器相連， 所述通用ARM板包括依次連接的第一 GPRS收發電路、通用板ARM和第一以太網電路， 所述驅動芯片電路與所述通用板ARM相連， 所述人機單元包括ARM微處理器和分別與所述ARM微處理器相連的第二GPRS收發電 路、第二以太網電路、以太網芯片、觸摸屏、SD卡、鍵盤、USB接口和打印機，所述第一 GPRS收 發電路與所述第二GPRS收發電路無線連接，所述第一以太網和所述第二以太網、以太網芯 片分別通過無線連接。
[0005] 進一步，所述驅動芯片電路包括232驅動芯片電路、422驅動芯片電路和485驅動 芯片電路，所述總線控制器分別與所述232驅動芯片電路、422驅動芯片電路和485驅動芯 片電路相連。
[0006] 進一步，所述電壓板CPU型號為TMS320F28335,所述AD轉換芯片型號為AD7656， 所述多路模擬開關型號為MAX309,所述精密電壓變換器型號為TR1102-2C。
[0007] 進一步，所述通用板ARM型號為MK60N512VLQ100。
[0008] 進一步，所述總線控制器型號為MAX485ESA，所述以太網芯片型號為DM9000C。
[0009] 進一步，所述ARM微處理器型號為LPC1788,所述觸摸屏為液晶觸摸屏。
[0010] 進一步，所述觸摸液晶屏型號為AM-640480G2TNQW。
[0011] 進一步，還包括光耦隔離電路，所述光耦隔離電路位于所述精密電壓變換器和所 述多路模擬開關之間。
[0012] 進一步，所述光耦隔離電路型號為集成TPL521。
[0013] 進一步，所述第一 GPRS收發電路和所述第二GPRS收發電路結構相同。
[0014] 本發明具有的優點和積極效果是：小電流接地系統單相接地故障線選線系統，采 樣單元主要完成對信號采集、算法處理等部分進行操作，人機單元主要負責人機界面顯示 和大容量存儲部分的工作，采集單元和人機單元通過通用ARM板實現信息交換。本發明中 采樣單元具有數據處理能力強、處理數據量大、實時處理迅速等優點，構成高精度數據采集 系統，提高了采集精度及速度，并且采樣單元與通用ARM板、人機單元互相聯系，保證了裝 置高效、可靠地運行，三部分又獨立工作、分開處理，還設有光耦隔離電路，提高了裝置的靈 活性和抗干擾能力。本發明提高了線路接地故障判斷的準確性，縮短了故障查詢時間，減少 了配網線路的日常維護工作量，提高了工作效率，確保了配網系統的可靠運行。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發明結構示意圖； 圖2是第一 GPRS收發電路示意圖； 圖3是422驅動芯片電路不意圖； 圖4是485驅動芯片電路不意圖。
[0016] 圖中：
【具體實施方式】
[0017] 如圖1-4所示，小電流接地系統單相接地故障線選線系統，包括故障指示器，該故 障指示器包括：采樣單元1、通用ARM板3和人機單元4,所述采樣單元1用于采集發生單相 接地故障線路的電壓值，所述采樣單元1與所述通用ARM板3通過串口單元連接，所述通用 ARM板3與所述人機單元4無線連接， 所述采樣單元1包括依次連接的精密電壓變換器、多路模擬開關、信號調理電路、AD轉 換芯片和電壓板CPU， 所述串口單元包括依次連接的總線控制器和驅動芯片電路2,所述電壓板CPU與所述 總線控制器相連， 所述通用ARM板3包括依次連接的第一 GPRS收發電路、通用板ARM和第一以太網電路， 所述驅動芯片電路2與所述通用板ARM相連， 所述人機單元4包括ARM微處理器和分別與所述ARM微處理器相連的第二GPRS收發 電路、第二以太網電路、以太網芯片、觸摸屏、SD卡、鍵盤、USB接□和打印機，所述第一 GPRS 收發電路與所述第二GPRS收發電路無線連接，所述第一以太網和所述第二以太網、以太網 芯片分別通過無線連接。
[0018] 所述驅動芯片電路2包括232驅動芯片電路、422驅動芯片電路和485驅動芯片電 路，所述總線控制器分別與所述232驅動芯片電路、422驅動芯片電路和485驅動芯片電路 相連。
[0019] 所述電壓板CPU型號為TMS320F28335,所述AD轉換芯片型號為AD7656,所述多路 模擬開關型號為MAX309,所述精密電壓變換器型號為TR1102-2C。
[0020] 所述通用板ARM型號為MK60N512VLQ100。
[0021] 所述總線控制器型號為MAX485ESA，所述以太網芯片型號為DM9000C。
[0022] 所述ARM微處理器型號為LPC1788,所述觸摸屏為液晶觸摸屏。
[0023] 所述觸摸液晶屏型號為AM-640480G2TNQW。
[0024] 還包括光耦隔離電路，所述光耦隔離電路位于所述精密電壓變換器和所述多路模 擬開關之間。
[0025] 所述光耦隔離電路型號為集成TPL521。
[0026] 所述第一 GPRS收發電路和所述第二GPRS收發電路結構相同。
[0027] 小電流接地系統單相接地故障線選線系統的最佳實施方式，采樣單元1主要完成 對信號采集、算法處理等部分進行操作，人機單元4主要負責人機界面顯示和大容量存儲 部分的工作，采集單元和人機單元4通過通用ARM板3實現信息交換。本發明中采樣單元 1具有數據處理能力強、處理數據量大、實時處理迅速等優點，構成高精度數據采集系統，提 高了采集精度及速度，并且采樣單元1與通用ARM板3、人機單元4互相聯系，保證了裝置高 效、可靠地運行，三部分又獨立工作、分開處理，還設有光耦隔離電路，提高了裝置的靈活性 和抗干擾能力。
[0028] 以上對本發明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例， 不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明范圍所作的均等變化與改進等，均應 仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內。
【主權項】
1. 小電流接地系統單相接地故障線選線系統，其特征在于：包括故障指示器，該故障 指示器包括：采樣單元、通用ARM板和人機單元，所述采樣單元用于采集發生單相接地故障 線路的電壓值，所述采樣單元與所述通用ARM板通過串口單元連接，所述通用ARM板與所述 人機單元無線連接， 所述采樣單元包括依次連接的精密電壓變換器、多路模擬開關、信號調理電路、AD轉換 芯片和電壓板CPU， 所述串口單元包括依次連接的總線控制器和驅動芯片電路，所述電壓板CPU與所述總 線控制器相連， 所述通用ARM板包括依次連接的第一GPRS收發電路、通用板ARM和第一以太網電路， 所述驅動芯片電路與所述通用板ARM相連， 所述人機單元包括ARM微處理器和分別與所述ARM微處理器相連的第二GPRS收發電 路、第二以太網電路、以太網芯片、觸摸屏、SD卡、鍵盤、USB接口和打印機，所述第一GPRS收 發電路與所述第二GPRS收發電路無線連接，所述第一以太網和所述第二以太網、以太網芯 片分別通過無線連接。2. 根據權利要求1所述的小電流接地系統單相接地故障線選線系統，其特征在于：所 述驅動芯片電路包括232驅動芯片電路、422驅動芯片電路和485驅動芯片電路，所述總線 控制器分別與所述232驅動芯片電路、422驅動芯片電路和485驅動芯片電路相連。3. 根據權利要求1所述的小電流接地系統單相接地故障線選線系統，其特征在于：所 述電壓板CPU型號為TMS320F28335,所述AD轉換芯片型號為AD7656,所述多路模擬開關型 號為MAX309,所述精密電壓變換器型號為TR1102-2C。4. 根據權利要求1所述的小電流接地系統單相接地故障線選線系統，其特征在于：所 述通用板ARM型號為MK60N512VLQ100。5. 根據權利要求1所述的小電流接地系統單相接地故障線選線系統，其特征在于：所 述總線控制器型號為MAX485ESA，所述以太網芯片型號為DM9000C。6. 根據權利要求1所述的小電流接地系統單相接地故障線選線系統，其特征在于：所 述ARM微處理器型號為LPC1788,所述觸摸屏為液晶觸摸屏。7. 根據權利要求6所述的小電流接地系統單相接地故障線選線系統，其特征在于：所 述觸摸液晶屏型號為AM-640480G2TNQW。8. 根據權利要求1所述的小電流接地系統單相接地故障線選線系統，其特征在于：還 包括光耦隔離電路，所述光耦隔離電路位于所述精密電壓變換器和所述多路模擬開關之 間。9. 根據權利要求8所述的小電流接地系統單相接地故障線選線系統，其特征在于：所 述光耦隔離電路型號為集成TPL521。10. 根據權利要求1所述的小電流接地系統單相接地故障線選線系統，其特征在于：所 述第一GPRS收發電路和所述第二GPRS收發電路結構相同。
【專利摘要】本發明提供小電流接地系統單相接地故障線選線系統，采樣單元完成對信號采集、算法處理等部分進行操作，人機單元主要負責人機界面顯示和大容量存儲部分的工作，采集單元和人機單元通過通用ARM板實現信息交換。本發明中采樣單元具有數據處理能力強、處理數據量大、實時處理迅速等優點，構成高精度數據采集系統，提高了采集精度及速度，并且采樣單元與通用ARM板、人機單元互相聯系，保證了裝置高效、可靠地運行，三部分又獨立工作、分開處理，還設有光耦隔離電路，提高了裝置的靈活性和抗干擾能力。本發明提高了線路接地故障判斷的準確性，縮短了故障查詢時間，減少了配網線路的日常維護工作量，提高了工作效率，確保了配網系統的可靠運行。
【IPC分類】G01R31/08
【公開號】CN105044548
【申請號】CN201510052576
【發明人】秦立軍, 楊萬濤, 翟雄飛, 張凌超
【申請人】華北電力大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年4月27日