基于故障暫態(tài)行波采集的配網(wǎng)故障測距裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于故障暫態(tài)行波采集的配網(wǎng)故障測距裝置，包括信號調(diào)理板、高速信號采集板和監(jiān)控板，所述信號調(diào)理板的輸出端和高速信號采集板的輸入端電連接，所述高速信號采集板和監(jiān)控板雙向通信連接。達到了簡化測距步驟，降低測距難度且抗干擾的目的。
【專利說明】基于故障暫態(tài)行波采集的配網(wǎng)故障測距裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于故障暫態(tài)行波采集的配網(wǎng)故障測距裝置，具體地，涉及35KV及以下的配網(wǎng)線路的接地故障距離判斷。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，配網(wǎng)線路的接地故障距離判斷主要有以下方法，
[0003]其中阻抗法以故障時測得的電壓和電流量計算故障回路的阻抗，由于阻抗的大小和線路的長度成正比，所以可以求出故障距離。該方法容易受過渡電阻、線路分布電容、暫態(tài)分量等因素的影響，而且對于混合線路或分支較多的配電線路，無法排除偽故障點，只適合于結(jié)構(gòu)簡單的線路。
[0004]行波測距法在電力系統(tǒng)中現(xiàn)存在于110KV以上的變電站，采用該算法的現(xiàn)有裝置都只能解決無分支的輸電線路，因此在35KV及以下的配網(wǎng)中還無法應(yīng)用。
[0005]信號注入法采用通過母線向故障線路注入一定頻率的電流信號，在故障線路跟蹤尋找注入信號的通路，并進行選線和定位。當(dāng)接地電阻比較大的時候，線路的分布電容會對注入信號分流，使故障測距受到干擾。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種基于故障暫態(tài)行波采集的配網(wǎng)故障測距裝置，以實現(xiàn)簡化測距步驟，降低測距難度且抗干擾的優(yōu)點。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種基于故障暫態(tài)行波采集的配網(wǎng)故障測距裝置，包括信號調(diào)理板、高速信號采集板和監(jiān)控板，所述信號調(diào)理板的輸出端和高速信號采集板的輸入端電連接，所述高速信號采集板和監(jiān)控板雙向通信連接。
[0009]根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，所述信號調(diào)理板包括濾波器、電流或電壓傳感器和運算放大器，所述濾波器的輸出端與電流或電壓傳感器的輸入端電連接，所述電流或電壓傳感器的輸出端與運算放大器的輸入端電連接。
[0010]根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，所述高速信號采集板包括高速A/D采集芯片和可編程陣列FPGA，所述高速A/D采集芯片的輸入端與運算放大器的輸出端電連接，所述高速A/D采集芯片的輸出端與可編程陣列FPGA的輸入端電連接。
[0011]根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，所述監(jiān)控板包括微控制器、存諸器、通信接口電路和IXD模塊，所述微控制器與可編程陣列FPGA雙向通信，所述存諸器、通信接口電路和IXD模塊均與微控制器電連接。
[0012]根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，所述微控制器采用32位微控制器。
[0013]根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，所述通信接口電路至少包括RS232/RS485接口、CAN總線接口和以太網(wǎng)接口。
[0014]本實用新型的技術(shù)方案具有以下有益效果:[0015]本實用新型的技術(shù)方案，利用故障信號暫態(tài)分量的電氣特征的測距方法，因該方法受互感器飽和、故障初相角、故障電阻及系統(tǒng)運行方式的影響較小，只需檢測出線模和零模波頭首次到達測量端的時間差即可，從而達到了簡化測距步驟，降低測距難度且抗干擾的目的。
[0016]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型實施例所述的基于故障暫態(tài)行波采集的配網(wǎng)故障測距裝置的原理框圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0019]如圖1所示，一種基于故障暫態(tài)行波采集的配網(wǎng)故障測距裝置，包括信號調(diào)理板、高速信號采集板和監(jiān)控板，信號調(diào)理板的輸出端和高速信號采集板的輸入端電連接，高速信號采集板和監(jiān)控板雙向通信連接。
[0020]其中，信號調(diào)理板，采集接地故障行波信號；高速信號采集板，接收經(jīng)信號調(diào)理板調(diào)理后的接地故障行波信號；監(jiān)控板，處理人機界面及通信。
[0021]信號調(diào)理板包括濾波器、電流或電壓傳感器和運算放大器，所述濾波器的輸出端與電流或電壓傳感器的輸入端電連接，電流或電壓傳感器的輸出端與運算放大器的輸入端電連接。
[0022]高速信號采集板包括高速A/D采集芯片和可編程陣列FPGA，高速A/D采集芯片的輸入端與運算放大器的輸出端電連接，高速A/D采集芯片的輸出端與可編程陣列FPGA的輸入端電連接。
[0023]監(jiān)控板包括微控制器、存諸器、通信接口電路和IXD模塊，微控制器與可編程陣列FPGA雙向通信，存諸器、通信接口電路和LCD模塊均與微控制器電連接。
[0024]微控制器采用32位微控制器。
[0025]通信接口電路至少包括RS232/RS485接口、CAN總線接口和以太網(wǎng)接口。
[0026]本實用新型【具體實施方式】如下:
[0027]配網(wǎng)接地故障測距裝置包括采集接地故障行波信號的信號調(diào)理板；采集接地故障行波的高速信號采集板；處理人機界面及通信功能的監(jiān)控板。
[0028]信號調(diào)理板由濾波器、電流(電壓)傳感器、運算放大器構(gòu)成，濾波器將輸電線路的電流(電壓)的工頻分量和諧波分量濾除，保留因故障接地產(chǎn)生的行波信號；電流(電壓)傳感器將行波信號隔離，從而消除二次回路與設(shè)備弱電信號的直接耦合；經(jīng)隔離后的電流(電壓信號)再經(jīng)運算放大器調(diào)整到高速A/D采集芯片可接收的范圍內(nèi)。
[0029]高速信號采集板由高速A/D器件、現(xiàn)場可編程陣列FPGA等構(gòu)成。高速A/D采集芯片在可編程陣列FPGA的控制下對電流(電壓)行波信號進行采集，并存入到可編程陣列FPGA的高速RAM緩存中。
[0030]人機界面及通信功能的監(jiān)控板主要由32位微控制器、存諸器、通信接口、IXD模塊等構(gòu)成。接地故障發(fā)生后微控制器從FPGA的高速RAM緩存中取出信號采集板所獲取的行波信號。通信接口電路主要由RS232/RS485接口、CAN總線接口、以太網(wǎng)接口來構(gòu)成，用于將接地故障距離和接地故障發(fā)生的行波波形傳輸?shù)竭h程計算機監(jiān)控系統(tǒng)中；IXD模塊主要是為人機操作提供顯示界面，同時LCD模塊還可顯示輸電線網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)、輸電線路發(fā)生接地故障的點在網(wǎng)絡(luò)拓撲中的位置。
[0031]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于故障暫態(tài)行波采集的配網(wǎng)故障測距裝置，其特征在于，包括信號調(diào)理板、高速信號采集板和監(jiān)控板，所述信號調(diào)理板的輸出端和高速信號采集板的輸入端電連接，所述高速信號采集板和監(jiān)控板雙向通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于故障暫態(tài)行波采集的配網(wǎng)故障測距裝置，其特征在于，所述信號調(diào)理板包括濾波器、電流或電壓傳感器和運算放大器，所述濾波器的輸出端與電流或電壓傳感器的輸入端電連接，所述電流或電壓傳感器的輸出端與運算放大器的輸入端電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于故障暫態(tài)行波采集的配網(wǎng)故障測距裝置，其特征在于，所述高速信號采集板包括高速A/D采集芯片和可編程陣列FPGA，所述高速A/D采集芯片的輸入端與運算放大器的輸出端電連接，所述高速A/D采集芯片的輸出端與可編程陣列FPGA的輸入端電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于故障暫態(tài)行波采集的配網(wǎng)故障測距裝置，其特征在于，所述監(jiān)控板包括微控制器、存諸器、通信接口電路和IXD模塊，所述微控制器與可編程陣列FPGA雙向通信，所述存諸器、通信接口電路和IXD模塊均與微控制器電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于故障暫態(tài)行波采集的配網(wǎng)故障測距裝置，其特征在于，所述微控制器采用32位微控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于故障暫態(tài)行波采集的配網(wǎng)故障測距裝置，其特征在于，所述通信接口電路至少包括RS232/RS485接口、CAN總線接口和以太網(wǎng)接口。
【文檔編號】G01R31/08GK203786249SQ201420113114
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】韓曉言, 鐘俊, 舒勤, 董麗梅, 劉朕志 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)四川省電力公司綿陽供電公司