配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置及包含該配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置的配電網(wǎng)線(xiàn)路接地故障實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)中，把中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈、電阻接地的系統(tǒng)叫小電流接地系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)大部分66kV及以下電網(wǎng)都采用這種接地方式。在小電流接地系統(tǒng)中最常見(jiàn)的故障是單相接地，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于故障特征不明顯、零序電流較小并具有很大的分散性，選擇接地線(xiàn)路有一定困難，若系統(tǒng)中有消弧線(xiàn)圈，困難則更大。
[0003]1kV配電網(wǎng)直接面對(duì)用電用戶(hù)，所以線(xiàn)路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，線(xiàn)路分支多，如果進(jìn)行人工檢測(cè)則費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此利用監(jiān)測(cè)裝置可以對(duì)線(xiàn)路的接地情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)1kV配電網(wǎng)的接地故障進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的方法是:在每個(gè)母線(xiàn)上設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)終端，該監(jiān)測(cè)終端可以獲取該母線(xiàn)內(nèi)的支線(xiàn)的零序電流數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行分析后判斷是否有支路出現(xiàn)接地故障，然后將判定結(jié)果發(fā)送至后臺(tái)的主控制器。
[0004]但是因?yàn)榕潆娋W(wǎng)線(xiàn)路龐大，且監(jiān)測(cè)終端若暴露在外會(huì)受到雷電風(fēng)雨等影響，所以必須將整個(gè)監(jiān)測(cè)終端封裝在一起以避免被自然力損壞，為了對(duì)抗惡劣的環(huán)境，對(duì)封裝的要求比較高。現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)終端是通過(guò)內(nèi)置電源，通過(guò)接口和導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行有線(xiàn)方式供電，因?yàn)楸O(jiān)測(cè)終端是需要不停歇的工作的，所以耗電也較快，所以如果將整個(gè)監(jiān)測(cè)終端封裝在一起，更換電池時(shí)，需要觸及監(jiān)測(cè)終端，比較麻煩，而且監(jiān)測(cè)終端安裝好最好不要頻繁的拆封。且如果采用電源進(jìn)線(xiàn)的方式進(jìn)行供電，則電源進(jìn)線(xiàn)口也容易出現(xiàn)同樣的問(wèn)題，造成監(jiān)測(cè)終端的安全性和可靠性降低。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述有線(xiàn)供電帶來(lái)的降低監(jiān)測(cè)終端的安全性和可靠性的缺陷，提供一種1kV配電網(wǎng)的、利用無(wú)線(xiàn)方式進(jìn)行供電的配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置及包含該配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置，用于對(duì)包括至少一組母線(xiàn)的1Kv配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行接地故障監(jiān)測(cè)，每組母線(xiàn)包括若干根支線(xiàn)，所述監(jiān)測(cè)裝置包括套設(shè)在一組母線(xiàn)中的每個(gè)支線(xiàn)上的若干個(gè)用于檢測(cè)支線(xiàn)上的零序電流有功分量的零序電流互感器、用于根據(jù)支線(xiàn)的所述零序電流判定出接地故障線(xiàn)路的接地選線(xiàn)保護(hù)裝置、用于將故障線(xiàn)路信息發(fā)往后臺(tái)主控制器的通訊電路、用于通過(guò)無(wú)線(xiàn)的方式發(fā)送電源能量的供電發(fā)送電路、以及用于接收并轉(zhuǎn)換所述電源能量后給所述接地選線(xiàn)保護(hù)裝置以及通訊電路供電的供電接收電路；
[0008]所述供電發(fā)送電路與供電接收電路無(wú)線(xiàn)連接，所述供電接收電路分別與所述接地選線(xiàn)保護(hù)裝置以及通訊電路電連接，若干個(gè)零序電流互感器分別連接至所述接地選線(xiàn)保護(hù)裝置，所述接地選線(xiàn)保護(hù)裝置連接至通訊電路。
[0009]本實(shí)用新型所述的配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置，其中，所述供電發(fā)送電路包括:電源、主控電路、用于在所述主控電路的控制下將所述電源的能量轉(zhuǎn)換為振蕩波的能量轉(zhuǎn)換電路、用于將所述振蕩波放大的放大電路和用于將放大的所述振蕩波以無(wú)線(xiàn)電磁波的方式發(fā)送的發(fā)射電路；
[0010]所述主控電路、能量轉(zhuǎn)換電路、放大電路、發(fā)射電路依次相連，所述電源分別連接至所述主控電路、能量轉(zhuǎn)換電路、放大電路。
[0011]本實(shí)用新型所述的配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置，其中，所述發(fā)射電路包括相互并聯(lián)的第一電感和第一電容，所述供電接收電路包括相互并聯(lián)的第二電感和第二電容。
[0012]本實(shí)用新型所述的配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置，其中，所述能量轉(zhuǎn)換電路包括集成與非門(mén)、第一電阻、第二電阻和第三電容，所述集成與非門(mén)內(nèi)部集成有第一與非門(mén)、第二與非門(mén)、第三與非門(mén)，
[0013]所述第一與非門(mén)的一個(gè)輸入端分別連接至所述第一電阻的一端和第三電容的一端，所述第一電阻的另一端分別連接至所述第一與非門(mén)的輸出端和第二與非門(mén)的一個(gè)輸入端，所述第二與非門(mén)的另一個(gè)輸入端以及所述第一與非門(mén)的另一個(gè)輸入端均連接至所述電源的正極，所述第三電容的另一端連接至所述第二與非門(mén)的輸出端，所述第二與非門(mén)的輸出端連接至第三與非門(mén)的一個(gè)輸入端，所述第三與非門(mén)的另一個(gè)輸入端通過(guò)所述第二電阻連接至所述主控電路，所述第三與非門(mén)的輸出端連接至所述放大電路。
[0014]本實(shí)用新型所述的配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置，其中，所述能量轉(zhuǎn)換電路包括電磁轉(zhuǎn)化裝置。
[0015]本實(shí)用新型所述的配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置，其中，所述放大電路包括NPN型的第一三極管、NPN型的第二三極管、PNP型的第三三極管、NPN型的第四三極管、第三電阻、第四電阻；
[0016]所述第一三極管的集電極通過(guò)所述第四電阻連接至所述電源的正極，所述第一三極管的基極連接至所述能量轉(zhuǎn)換電路的輸出端，所述第一三極管的基極還通過(guò)所述第三電阻連接至所述電源的正極，所述第一三極管的發(fā)射極接地，所述第二三極管的基極和所述第三三極管的基極均連接至所述第一三極管的集電極，所述第二三極管的集電極連接至電源的正極，第三三極管的集電極接地，所述第二三極管的發(fā)射極和第三三極管的發(fā)射極均連接至第四三極管的基極，所述第四三極管的發(fā)射極接地，所述第四三極管的集電極連接至所述發(fā)射電路。
[0017]本實(shí)用新型所述的配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置，其中，所述接地選線(xiàn)保護(hù)裝置的型號(hào)為 TN-GLZ-1。
[0018]本實(shí)用新型所述的配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置，其中，所述通訊電路包括與所述接地選線(xiàn)保護(hù)裝置連接的型號(hào)為PIC16F877的微控制器以及與所述微控制器連接的型號(hào)為nRF24L0的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器芯片。
[0019]本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種配電網(wǎng)線(xiàn)路接地故障實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)置在每根母線(xiàn)上的如上所述的配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置。
[0020]實(shí)施本實(shí)用新型的配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有以下有益效果:本實(shí)用新型的配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置包括供電發(fā)送電路，其通過(guò)無(wú)線(xiàn)的方式發(fā)送電源能量，供電接收電路可以接收并轉(zhuǎn)換所述電源能量后給接地選線(xiàn)保護(hù)裝置及通訊電路供電。因此，可以將接地選線(xiàn)保護(hù)裝置、通訊電路、供電接收電路封裝在一起，這部分電路的密封性能很好，增加了監(jiān)測(cè)終端的安全性和可靠性，且電池供電部分和監(jiān)測(cè)部分的電路中的任何一個(gè)出現(xiàn)問(wèn)題，可以直接更換，節(jié)省材料。
【附圖說(shuō)明】
[0021]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0022]圖1是本實(shí)用新型配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0023]圖2是圖1中的供電發(fā)送電路與供電接收電路的電路圖；
[0024]圖3是本實(shí)用新型配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置中的零序電流互感器的安裝示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0026]參考圖1，是本實(shí)用新型配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0027]本實(shí)用新型的配電網(wǎng)線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)裝置，用于對(duì)包括至少一組母線(xiàn)的1Kv配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行接地故障監(jiān)測(cè)，每組母線(xiàn)包括若干根支線(xiàn)，監(jiān)測(cè)裝置包括套設(shè)在母線(xiàn)中的每個(gè)支線(xiàn)上的若干個(gè)零序電流互感器30、接地選線(xiàn)保護(hù)裝置40、通訊電路50、供電發(fā)送電路10、供電接收電路20 ；
[0028]所述供電發(fā)送電路10與供電接收電路20無(wú)線(xiàn)連接，所述供電接收電路20分別與所述接地選線(xiàn)保護(hù)裝置40以及通訊電路50電連接，若干個(gè)零序電流互感器30分別連接至所述接地選線(xiàn)保護(hù)裝置40，所述接地選線(xiàn)保護(hù)裝置40連接至通訊電路50。
[0029]零序電流互感器30，用于檢測(cè)支線(xiàn)上的零序電流有功分量；接地選線(xiàn)保護(hù)裝置40，用于根據(jù)所有支線(xiàn)的所述零序電流判定出接地故障線(xiàn)路，具體為:經(jīng)一定的物理量進(jìn)行補(bǔ)償后，進(jìn)行各線(xiàn)路電流電壓波形及其構(gòu)成分量的分析，判斷接地線(xiàn)路，經(jīng)補(bǔ)償后的各線(xiàn)路零序電流電壓的波形按一定規(guī)律分解后，非接地線(xiàn)路與接地線(xiàn)路的差別非常顯著，可以方便的辨識(shí)出接地線(xiàn)路。
[0030]通訊電路50，用于將故障線(xiàn)路信息發(fā)往后臺(tái)主控制器；供電發(fā)送電路10用于通過(guò)無(wú)線(xiàn)的方式發(fā)送電源能量；供電接收電路20用于接收并轉(zhuǎn)換所述電源能量后給接地選線(xiàn)保護(hù)裝置40及通訊電路50供電。
[0031]其中，通訊電路50可以是無(wú)線(xiàn)收發(fā)器芯片實(shí)現(xiàn)，例如較佳實(shí)施例中，所述通訊電路50包括與所述接地選線(xiàn)保護(hù)裝置40連接的型號(hào)為PIC16F877的微控制器以及與所述微控制器連接的型號(hào)為HRF24L0的無(wú)線(xiàn)收發(fā)器芯片。如果監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用若干個(gè)監(jiān)測(cè)裝置疊加組網(wǎng)方式傳送數(shù)據(jù)，則通訊電路50還可以選擇用藍(lán)牙芯片實(shí)現(xiàn)。零序電流互感器30、接地選線(xiàn)保護(hù)裝置40、通訊電路50為現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。
[0032]零序電流互感器30與接地選線(xiàn)保護(hù)裝置40的安裝，可以參考圖3。所述接地選線(xiàn)保護(hù)裝置40的型號(hào)為T(mén)N-GLZ-1。例如，如果某條母線(xiàn)連接有3條支線(xiàn):支線(xiàn)1、支線(xiàn)2和支線(xiàn)3。安裝時(shí)，接地線(xiàn)必須穿過(guò)零序電流互感器30后，在支線(xiàn)路一側(cè)接地。測(cè)試時(shí)，將測(cè)試導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò)零序電流互感器30時(shí)應(yīng)正穿，如圖中，由母線(xiàn)側(cè)穿向線(xiàn)路側(cè)。同一段母線(xiàn)內(nèi)的線(xiàn)路既可以一次性測(cè)試，也可以逐次測(cè)試，圖中所示即為一次性測(cè)試。
[0033]因?yàn)楣╇姲l(fā)送電路10和供電接收電路20之間是通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式供電，所以可以將供電發(fā)送電路10單獨(dú)封裝，而接地選線(xiàn)保護(hù)裝置40、通訊電路50、供電接收電路20封裝在一起。這樣在后續(xù)頻繁的更換電池時(shí)，不需要拆封該部分電路，與數(shù)據(jù)采集相關(guān)的電路可以完全密封，增加了監(jiān)測(cè)終端的安全性和可靠性，且電池供電部分和監(jiān)測(cè)部分的電路中的任何一個(gè)出現(xiàn)問(wèn)題，可以直接更換，節(jié)省材料。
[0034]較佳實(shí)施例中，所述供電發(fā)送電路10包括:電源11、主控電路12、能量轉(zhuǎn)換電路
13、放大電路14和發(fā)射電路15 ；
[0035]所述主控電路12、能量轉(zhuǎn)換電路13、放大電路14、發(fā)射電路15依次相連，所述電源11分別連接至所述主控電路12、能量轉(zhuǎn)換電路13、放大電路14。
[0036]能量轉(zhuǎn)換電路13用于在所述主控電路12的控制下將所述電