基于零序電流隨機性識別的間歇性接地故障檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于零序電流隨機性識別的間歇性接地故障檢測裝置，包括：所述可編程控制器FPGA與隨機存儲器RAM進行雙向通信，所述可編程控制器FPGA與GPS時鐘信號和變電站過程層總線的多路光纖分別連接，所述隨機存儲器RAM與同步存儲器SDRAM、閃存存儲器Nand Flash和以太網(wǎng)驅(qū)動器分別連接，所述以太網(wǎng)驅(qū)動器連接以太網(wǎng)光口。本實用新型有益效果：本實用新型有益效果：該裝置只利用過程層總線數(shù)字信息，采集零序電流信號，采集信息量少、靈敏度高，實用性強。本實用新型能為切除發(fā)生間歇性接地故障的線路提供可靠依據(jù)，減少了接地故障所造成的危害。
【專利說明】基于零序電流隨機性識別的間歇性接地故障檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力系統(tǒng)保護和控制領(lǐng)域，特別涉及一種基于零序電流隨機性識別的配電電纜間歇性接地故障檢測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著配電線路負荷率快速增加，中性點經(jīng)小電阻接地的電纜線路在城市、大型廠礦企業(yè)配電網(wǎng)中逐步推廣應(yīng)用。中性點有效接地配電線路受電纜工藝不良、送電走廊、自然環(huán)境等因素影響，容易發(fā)生間歇性單相接地故障。故障電流的工頻穩(wěn)態(tài)值常小于零序過流保護動作閾值，使得故障難于被切除而長期存在，容易造成火災(zāi)、觸電等嚴重后果，因此間歇性接地故障檢測十分重要。
[0003]間歇性接地故障通常伴隨間歇性電弧放電現(xiàn)象，同時由于故障點的不穩(wěn)定接觸，導(dǎo)致故障電流不能穩(wěn)定存在，而是呈現(xiàn)一定的隨機性。由于配電系統(tǒng)負荷變化較為劇烈，現(xiàn)有的檢測裝置均采用固定的檢測閾值，閾值設(shè)定選擇困難:閾值設(shè)定過低，檢測靈敏度提高，但是容易受到系統(tǒng)運行中的負荷變化、斷路器操作等因素干擾，容易誤動；閾值設(shè)定較高，檢測可靠性得到了保證，但是針對間歇性弱故障的檢測將靈敏度不足，因此基于固定檢測閾值的檢測裝置成功率都較低。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提出了基于零序電流隨機性識別的間歇性接地故障檢測裝置，該裝置在進行檢測時只利用零序電流信息，所需的電氣量少，且不受負荷變動的影響。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種基于零序電流隨機性識別的間歇性接地故障檢測裝置，包括:可編程控制器FPGA,隨機存儲器RAM、變電站過程層總線的多路光纖、同步存儲器SDRAM、閃存存儲器NandFlash、GPS時鐘信號、以太網(wǎng)驅(qū)動器以及以太網(wǎng)光口 ；
[0007]所述可編程控制器FPGA與隨機存儲器RAM進行雙向通信，所述可編程控制器FPGA與GPS時鐘信號和變電站過程層總線的多路光纖分別連接，所述隨機存儲器RAM與同步存儲器SDRAM、閃存存儲器Nand Flash和以太網(wǎng)驅(qū)動器分別連接，所述以太網(wǎng)驅(qū)動器連接以太網(wǎng)光口。
[0008]所述間歇性接地故障檢測裝置通過零序電流互感器連接在電纜線路出口處。
[0009]本實用新型的有益效果是:
[0010]本實用新型的檢測對象為零序電流的隨機性，與現(xiàn)有的間歇性接地故障檢測裝置相比有如下優(yōu)點:該裝置只利用過程層總線數(shù)字信息，采集零序電流信號，采集信息量少、靈敏度高，實用性強。零序電流隨機性系數(shù)的大小反映了零序電流的變化劇烈程度，不受負荷變動的影響。本實用新型能為切除發(fā)生間歇性接地故障的線路提供可靠依據(jù)，減少了接地故障所造成的危害。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型接地故障檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為應(yīng)用本實用新型實施例的配電系統(tǒng)單線圖；
[0013]其中，1.可編程門陣列FPGA，2.隨機存儲器ARM芯片，3.4路光纖，4.同步存儲器SDRAM, 5.閃存存儲器Nand Flash，6.GPS時鐘信號，7.以太網(wǎng)驅(qū)動器，8.以太網(wǎng)光口，9.零序電流互感器，10.本實用新型接地故障檢測裝置。

【具體實施方式】
:
[0014]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明:
[0015]一種基于零序電流隨機性識別的間歇性接地故障檢測裝置，如圖1所示，包括:可編程控制器FPGAl、隨機存儲器RAM2、變電站過程層總線的4路光纖3、同步存儲器SDRAM4、閃存存儲器Nand Flash5、GPS時鐘信號6、以太網(wǎng)驅(qū)動器7以及以太網(wǎng)光口 8 ；
[0016]可編程控制器FPGAl與隨機存儲器RAM2進行雙向通信，所述可編程控制器FPGAl與GPS時鐘信號6和變電站過程層總線的4路光纖3分別連接，所述隨機存儲器RAM2與同步存儲器SDRAM4、閃存存儲器Nand Flash5和以太網(wǎng)驅(qū)動器7分別連接，所述以太網(wǎng)驅(qū)動器7連接以太網(wǎng)光口 8。
[0017]本裝置以現(xiàn)場可編程門陣列(FieldProgrammable Gate Array一FPGA)芯片EP2C8Q208C8N和ARM芯片STM32F103ZE為核心，F(xiàn)PGA芯片連接來自被監(jiān)測變電站過程層總線的4路光纖3輸入信號，光纖輸入信號通過裝置的以太網(wǎng)光口 AFBR-5803Z輸入裝置，以太網(wǎng)光口 AFBR-5803Z由ARM芯片通過DM9000以太網(wǎng)驅(qū)動芯片進行驅(qū)動；FPGA芯片同時采集 GPS 時鐘信號，ARM 信號連接 SDRAM 芯片 HY57V64620 和 Nand Flash 芯片 HY27UF081G2A存儲器芯片，實現(xiàn)計算變量及程序的正常存儲；裝置采集變電站被監(jiān)測饋線零序電流瞬時值，通過計算零序電流隨機性系數(shù)并與閾值比較即可判斷是否發(fā)生間歇性接地故障。如果存在故障，裝置將通過驅(qū)動以太網(wǎng)光口向智能變電站過程層總線輸出GOOSE跳閘信號。該裝置只利用過程層總線數(shù)字信息，采集零序電流信號，采集信息量少、靈敏度高，實用性強。
[0018]本實施例采用的配電系統(tǒng)單線圖如圖2所示，等值電力系統(tǒng)經(jīng)過220/35kV降壓變壓器連接三條電纜線路，電纜線路末端均通過35/0.69kV降壓變壓器連接負荷；本實施例在電纜線路3出口處通過零序電流互感器9采集零序電流并輸入到應(yīng)用本實用新型的繼電保護裝置10中。
[0019]上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于零序電流隨機性識別的間歇性接地故障檢測裝置，其特征是，包括:可編程控制器FPGA、隨機存儲器RAM、變電站過程層總線的多路光纖、同步存儲器SDRAM、閃存存儲器Nand Flash, GPS時鐘信號、以太網(wǎng)驅(qū)動器以及以太網(wǎng)光口 ； 所述可編程控制器FPGA與隨機存儲器RAM進行雙向通信，所述可編程控制器FPGA與GPS時鐘信號和變電站過程層總線的多路光纖分別連接，所述隨機存儲器RAM與同步存儲器SDRAM、閃存存儲器Nand Flash和以太網(wǎng)驅(qū)動器分別連接，所述以太網(wǎng)驅(qū)動器連接以太網(wǎng)光口。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于零序電流隨機性識別的間歇性接地故障檢測裝置，其特征是，所述間歇性接地故障檢測裝置通過零序電流互感器連接在電纜線路出口處。
【文檔編號】G01R31/02GK204086446SQ201420553862
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】王彥良, 王賓, 趙銳, 張慧芬, 劉宗杰, 劉祥國, 徐樹錫, 袁冰, 鄭超, 王祥哲, 趙磊, 尚鵬, 陳桂萍, 劉錦英 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司濟寧供電公司, 清華大學(xué), 濟南大學(xué)