一種配電網(wǎng)的故障定點(diǎn)儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種配電網(wǎng)的故障定點(diǎn)儀，包括：信號源和檢測器；其中，所述信號源，連接于所述配電網(wǎng)的故障區(qū)段，用于在所述故障區(qū)段所屬的多個分支線路停運(yùn)時，向所述多個分支線路的接地相注入特征信號，所述特征信號通過所述多個分支線路的接地點(diǎn)構(gòu)成回路；所述檢測器，連接于所述多個分支線路連接，用于基于所述回路，對所述多個分支線路流過的特征信號進(jìn)行測量，以得到所述故障區(qū)域中每個分支線路的測量結(jié)果，并基于所述測量結(jié)果確定所述故障區(qū)段的接地點(diǎn)。本實(shí)用新型的方案，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中費(fèi)時費(fèi)力、檢測效率低和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性差等缺陷，以實(shí)現(xiàn)省時省力、檢測效率高和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性好的有益效果。
【專利說明】
一種配電網(wǎng)的故障定點(diǎn)儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及配電故障檢測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種配電網(wǎng)的故障定點(diǎn)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]我國6kV?1kV配電網(wǎng)絕大多數(shù)都采用中性點(diǎn)非有效接地方式，又稱小電流接地系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是發(fā)生單相接地故障時，不需要立刻斷開故障線路，允許帶故障運(yùn)行一到兩個小時。缺點(diǎn)是在發(fā)生單相接地故障時無法確認(rèn)問題出在哪一條線路上，無法迅速找到接地點(diǎn)，由于這種故障引起的相電壓升高對系統(tǒng)的絕緣性能構(gòu)成很大威脅，必須迅速查出故障線路并加以排除。因此小電流接地電網(wǎng)有兩個問題需要解決，一是當(dāng)發(fā)生接地時，需要選出故障線路;二是迅速查找接地點(diǎn)，以便對故障進(jìn)行處理。
[0003]傳統(tǒng)方法是逐次拉路選出故障線路，再用人工巡線目測法確定接地點(diǎn)的確切位置。拉路選線會造成非故障線用戶不必要的供電中斷，而目測巡線定位則需要耗費(fèi)大量的人力物力，這兩種方法與現(xiàn)代電網(wǎng)高度自動化極不適應(yīng)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)對配電線路進(jìn)行故障檢測的設(shè)計(jì)是采用鉤狀結(jié)構(gòu)掛接在配電線路上，由地面的工作人員持手持設(shè)備進(jìn)行檢測，即鉤狀結(jié)構(gòu)只起到了掛接的作用，而不是進(jìn)行電流或電壓信號的測量。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，存在費(fèi)時費(fèi)力、檢測效率低和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性差等缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種配電網(wǎng)的故障定點(diǎn)儀，采用向故障區(qū)段線路接地相注入特征信號、并對線路流過的特征信號進(jìn)行測量的方式，確定故障區(qū)段的接地點(diǎn)，以解決人工故障檢測造成非故障線用戶不必要的供電中斷的問題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種配電網(wǎng)的故障定點(diǎn)儀，包括:信號源和檢測器;其中，所述信號源，連接于所述配電網(wǎng)的故障區(qū)段，用于在所述故障區(qū)段所屬的多個分支線路停運(yùn)時，向所述多個分支線路的接地相注入特征信號，所述特征信號通過所述多個分支線路的接地點(diǎn)構(gòu)成回路;所述檢測器，連接于所述多個分支線路連接，用于基于所述回路，對所述多個分支線路流過的特征信號進(jìn)行測量，以得到所述故障區(qū)域中每個分支線路的測量結(jié)果，并基于所述測量結(jié)果確定所述故障區(qū)段的接地點(diǎn)。
[0008]優(yōu)選地，該故障定點(diǎn)儀還包括:顯示裝置；其中，所述顯示裝置，連接于所述檢測器，用于對所述檢測器的測量結(jié)果進(jìn)行顯示，并基于所述測量結(jié)果確定所述故障區(qū)段的接地點(diǎn)。
[0009]優(yōu)選地，所述顯示裝置，包括:手持終端;其中，所述手持終端，連接于所述檢測器，用于讀取并顯示所述檢測器的測量結(jié)果和/或確定的接地點(diǎn)。
[0010]優(yōu)選地，所述手持終端，以無線通訊模塊和型號為APM4953的驅(qū)動芯片為核心元件;其中，所述驅(qū)動芯片通過所述無線通訊模塊連接于所述檢測器。
[0011]優(yōu)選地，所述檢測器，包括:信號采集電路、輸出電源電路、功率放大器、主控電路和無線通訊模塊;其中，所述輸出電源電路，用于為所述主控電路提供持續(xù)供電；所述信號采集電路，用于對所述多個分支線路流過的特征信號進(jìn)行采集;所述主控電路，用于對所述信號采集電路采集所得特征信號進(jìn)行檢測，以得到相應(yīng)的測量結(jié)果。
[0012]優(yōu)選地，所述信號采集電路，以并行設(shè)置的電壓互感器和/或電流互感器為核心元件;和/或，所述輸出電源電路，以直流電源、穩(wěn)壓芯片和型號為CN3703的電池充電電路為核心元件，其中，所述直流電源和穩(wěn)壓芯片分別連接于所述電池充電電路;和/或，所述主控電路，以單片機(jī)為核心元件;和/或，所述無線通訊模塊，包括射頻天線。
[0013]優(yōu)選地，所述檢測器，還包括:功率放大電路;其中，所述功率放大電路，用于對所述多個分支線路流過的特征信號進(jìn)行第一路放大處理后，再輸送至所述信號采集電路；以及，用于對所述主控電路處理進(jìn)行檢測所得測量結(jié)果進(jìn)行第二路放大處理后，再進(jìn)行輸出；以及，所述信號采集電路，還用于對所述功率放大電路處理后的所述多個分支線路流過的特征?目號進(jìn)行米集。
[0014]優(yōu)選地，所述功率放大器，以型號為TDA2005的立體聲音頻放大芯片為核心。
[0015]優(yōu)選地，所述檢測器，還包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和/或另一信號放大電路和/或升壓變壓器;其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，連接于所述多個分支線路與所述信號采集電路之間，用于對所述信號采集電路輸入側(cè)的特征信號進(jìn)行預(yù)先的模數(shù)轉(zhuǎn)換處理;所述信號放大電路，連接于所述信號采集電路與主控電路之間，用于對所述信號采集電路輸出側(cè)的特征信號進(jìn)行信號放大處理;所述升壓變壓器，連接于所述主控電路的輸出側(cè)，用于對所述主控電路輸出的測量結(jié)果進(jìn)行升壓處理。
[0016]優(yōu)選地，所述信號源，連接于所述故障區(qū)段起始端的架空線路與地之間。
[0017]本實(shí)用新型的方案，采用信號注入法，往接地相注入特征信號，特征信號會通過接地點(diǎn)構(gòu)成回路，再用檢測器采樣二分之一檢測法逐段排除，最終確定接地點(diǎn)，從而解決人工故障檢測造成非故障線用戶不必要的供電中斷的問題，省時省力、檢測效率高、且檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性好。
[0018]具體地，當(dāng)線路出現(xiàn)接地故障時，在確保故障區(qū)段線路停運(yùn)的情況下，利用信號源向故障線路注入特征信號，根據(jù)基爾霍夫定律，特征信號通過接地點(diǎn)構(gòu)成回路，信號源的特征信號注入點(diǎn)作為始端，那么從線路始端到接地點(diǎn)的路徑上就能夠測量到與注入信號近似等值的特征信號，而非故障區(qū)域(包括非接地分支和接地點(diǎn)后)則只能測量到非常小的特征信號(由于線路上的變壓器、PT影響所致)。
[0019]進(jìn)而，沿著故障線路，在關(guān)鍵的分支處使用檢測器對各個分支的特征信號進(jìn)行測量，并將結(jié)果顯示在手持器上，如果發(fā)現(xiàn)某一分支能夠檢測到特征信號，說明接地點(diǎn)在該分支下游，如果不能檢測到特征信號，說明接地點(diǎn)在該分支上游，依據(jù)此原理可以準(zhǔn)確確定接地點(diǎn)。
[0020]由此，本實(shí)用新型的方案解決采用向故障區(qū)段線路接地相注入特征信號、并對線路流過的特征信號進(jìn)行測量的方式，確定故障區(qū)段的接地點(diǎn)，以解決人工故障檢測造成非故障線用戶不必要的供電中斷的問題，從而，克服現(xiàn)有技術(shù)中費(fèi)時費(fèi)力、檢測效率低和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性差等缺陷，以實(shí)現(xiàn)省時省力、檢測效率高和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性好的有益效果。
[0021]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。
[0022]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0023]附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0024]圖1為本實(shí)用新型的配電網(wǎng)的故障定點(diǎn)儀的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型的配電網(wǎng)的故障定點(diǎn)儀的一實(shí)施例的工作原理示意圖；
[0026]圖3為本實(shí)用新型的故障定點(diǎn)儀中功率放大電路的一實(shí)施例的電氣原理示意圖；
[0027]圖4為本實(shí)用新型的故障定點(diǎn)儀中模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的一實(shí)施例的電氣原理示意圖；
[0028]圖5為本實(shí)用新型的故障定點(diǎn)儀中控制電路的一實(shí)施例的電氣原理示意圖；
[0029]圖6為本實(shí)用新型的故障定點(diǎn)儀中充電管理電路的一實(shí)施例的電氣原理示意圖；
[0030]圖7為本實(shí)用新型的故障定點(diǎn)儀中信號采集電路的一實(shí)施例的電氣原理示意圖。
[0031]結(jié)合附圖，本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下:
[0032]1-架空線路;2-信號源;3-檢測器;4-手持器;5-1#塔桿;6-2#塔桿;7-3#塔桿;8-4#塔桿;9-5#塔桿。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型具體實(shí)施例及相應(yīng)的附圖對本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0034]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，如圖1-圖7所示，提供了一種配電網(wǎng)的故障定點(diǎn)儀。
[0035]如圖1所示，本實(shí)施例的配電網(wǎng)的故障定點(diǎn)儀，包括:信號源2和檢測器3。
[0036]其中，信號源2，連接于配電網(wǎng)的故障區(qū)段，用于在故障區(qū)段所屬的多個分支線路停運(yùn)時，向多個分支線路的接地相注入特征信號，特征信號通過多個分支線路的接地點(diǎn)構(gòu)成回路。
[0037]在一個例子中，信號源2，連接于故障區(qū)段起始端的架空線路I與地之間。
[0038]檢測器3，連接于多個分支線路連接，用于基于回路，對多個分支線路流過的特征信號進(jìn)行測量，以得到故障區(qū)域中每個分支線路的測量結(jié)果，并基于測量結(jié)果確定故障區(qū)段的接地點(diǎn)。
[0039]由此，通過信號源向故障區(qū)段的線路注入特征信號，通過檢測器基于注入的特征信號產(chǎn)生的特征信號進(jìn)行測量以最終確定故障區(qū)段的接地點(diǎn)，測量方式簡便，測量結(jié)果準(zhǔn)確性高。
[0040]檢測器掛接于故障區(qū)段相鄰塔桿(例如:1#塔桿5、2#塔桿6、3#塔桿7、4#塔桿8、5#塔桿9等)之間的架空線路I。通過測量檢測器所檢測到的故障線路上的特征信號，迅速判斷故障區(qū)段的接地點(diǎn)。
[0041]在一個例子中，檢測器3，包括:信號采集電路、輸出電源電路、功率放大器、主控電路和無線通訊模塊;其中，輸出電源電路，用于為主控電路提供持續(xù)供電；信號采集電路，用于對多個分支線路流過的特征信號進(jìn)行采集;主控電路，用于對信號采集電路采集所得特征信號進(jìn)行檢測，以得到相應(yīng)的測量結(jié)果。通過基于故障區(qū)段特征信號的采集、處理和通訊，有利于提高接地點(diǎn)檢測的可靠性和準(zhǔn)確性，測量的安全性也有保證。
[0042]例如:信號采集電路，以并行設(shè)置的電壓互感器和/或電流互感器為核心元件，參見圖7所不的例子，其中，Al輸出電流信號，A2輸出高電壓信號，Rl為電池電壓米樣電阻，T2為交流電壓互感器。和/或，輸出電源電路，以直流電源、穩(wěn)壓芯片和型號為CN3703的電池充電電路為核心元件，其中，直流電源和穩(wěn)壓芯片分別連接于電池充電電路，參見圖6所示的例子。和/或，主控電路，以單片機(jī)為核心元件，參見圖5所示的例子。和/或，無線通訊模塊，包括射頻天線。
[0043]在一個例子中，檢測器3，還包括:功率放大電路;其中，功率放大電路，用于對多個分支線路流過的特征信號進(jìn)行第一路放大處理后，再輸送至信號采集電路；以及，用于對主控電路處理進(jìn)行檢測所得測量結(jié)果進(jìn)行第二路放大處理后，再進(jìn)行輸出；以及，信號采集電路，還用于對功率放大電路處理后的多個分支線路流過的特征信號進(jìn)行采集。通過功率放大處理，可以提升信號采集的準(zhǔn)確性。
[0044]例如:功率放大器，以型號為TDA2005的立體聲音頻放大芯片為核心，參見圖3所示的例子。采用功率放大器及輸出電源，可使輸出信號達(dá)100公里，有效滿足一般電網(wǎng)線路檢查。
[0045]在一個例子中，檢測器3，還包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和/或另一信號放大電路和/或升壓變壓器;其中，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，連接于多個分支線路與信號采集電路之間，用于對信號采集電路輸入側(cè)的特征信號進(jìn)行預(yù)先的模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，有利于后續(xù)處理的便捷性和精準(zhǔn)性；信號放大電路，連接于信號采集電路與主控電路之間，用于對信號采集電路輸出側(cè)的特征信號進(jìn)行信號放大處理，有利于提升后續(xù)處理的精準(zhǔn)性;升壓變壓器，連接于主控電路的輸出側(cè)，用于對主控電路輸出的測量結(jié)果進(jìn)行升壓處理，可以使測量結(jié)果可靠、精準(zhǔn)地輸出，人性化好。
[0046]例如:模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，以型號為DAC7512的串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器為核心。
[0047]在一個實(shí)施方式中，該配電網(wǎng)的故障定點(diǎn)儀還包括:顯示裝置。其中，顯示裝置，用于對檢測器3的測量結(jié)果進(jìn)行顯示，并基于測量結(jié)果確定故障區(qū)段的接地點(diǎn)。通過顯示裝置，可以實(shí)時顯示實(shí)時測量結(jié)果，方便用戶的使用和維護(hù)。
[0048]優(yōu)選地，顯示裝置，包括:手持終端(例如:手持器4)。其中，手持終端，連接于檢測器3，用于讀取并顯示檢測器3的測量結(jié)果和/或確定的接地點(diǎn)；信號源3注入的特征信號，通過手持終端可以查看測量結(jié)果，便攜性好，可靠性高。
[0049]在一個例子中，手持終端，以無線通訊模塊和型號為APM4953的驅(qū)動芯片為核心元件;其中，驅(qū)動芯片通過無線通訊模塊連接于檢測器3。
[0050]上述實(shí)施例的配電網(wǎng)的故障定點(diǎn)儀，由三部分組成即:產(chǎn)生特征信號的信號源2、檢測接地點(diǎn)的檢測器3、以及用于讀取數(shù)據(jù)的手持器。主要應(yīng)用在6kV?1kV配電網(wǎng)發(fā)生單相接地時的故障迅速定點(diǎn)，具備結(jié)構(gòu)輕巧、操作簡單、定位精準(zhǔn)、測量方便等特點(diǎn)；負(fù)荷電流測量功能，采用多點(diǎn)標(biāo)定法提供負(fù)荷電流測量的精度，為用戶提供較為準(zhǔn)確的負(fù)荷電流數(shù)據(jù);整個故障定點(diǎn)儀在抗干擾性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性上是其他廠家無法比擬的。
[0051]經(jīng)大量的試驗(yàn)驗(yàn)證，采用本實(shí)施例的技術(shù)方案，采用特征信號注入法，往接地相注入特征信號，特征信號會通過接地點(diǎn)構(gòu)成回路，再用檢測器采樣二分之一檢測法逐段排除，最終確定接地點(diǎn)，從而解決人工故障檢測造成非故障線用戶不必要的供電中斷的問題，省時省力、檢測效率高、且檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性好。
[0052]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)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(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種配電網(wǎng)的故障定點(diǎn)儀，其特征在于，包括:信號源和檢測器;其中， 所述信號源，連接于所述配電網(wǎng)的故障區(qū)段，用于在所述故障區(qū)段所屬的多個分支線路停運(yùn)時，向所述多個分支線路的接地相注入特征信號，所述特征信號通過所述多個分支線路的接地點(diǎn)構(gòu)成回路； 所述檢測器，連接于所述多個分支線路連接，用于基于所述回路，對所述多個分支線路流過的特征信號進(jìn)行測量，以得到所述故障區(qū)域中每個分支線路的測量結(jié)果，并基于所述測量結(jié)果確定所述故障區(qū)段的接地點(diǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障定點(diǎn)儀，其特征在于，該故障定點(diǎn)儀還包括:顯示裝置;其中， 所述顯示裝置，連接于所述檢測器，用于對所述檢測器的測量結(jié)果進(jìn)行顯示，并基于所述測量結(jié)果確定所述故障區(qū)段的接地點(diǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的故障定點(diǎn)儀，其特征在于，所述顯示裝置，包括:手持終端；其中， 所述手持終端，連接于所述檢測器，用于讀取并顯示所述檢測器的測量結(jié)果，以確定接地點(diǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的故障定點(diǎn)儀，其特征在于，所述手持終端，以無線通訊模塊和型號為APM4953的驅(qū)動芯片為核心元件;其中， 所述驅(qū)動芯片通過所述無線通訊模塊連接于所述檢測器。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的故障定點(diǎn)儀，其特征在于，所述檢測器，包括:信號采集電路、輸出電源電路、功率放大器、主控電路和無線通訊模塊;其中， 所述輸出電源電路，用于為所述主控電路提供持續(xù)供電； 所述信號采集電路，用于對所述多個分支線路流過的特征信號進(jìn)行采集； 所述主控電路，用于對所述信號采集電路采集所得特征信號進(jìn)行檢測，以得到相應(yīng)的測量結(jié)果。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的故障定點(diǎn)儀，其特征在于， 所述信號采集電路，以并行設(shè)置的電壓互感器和/或電流互感器為核心元件； 和/或， 所述輸出電源電路，以直流電源、穩(wěn)壓芯片和型號為CN3703的電池充電電路為核心元件，其中，所述直流電源和穩(wěn)壓芯片分別連接于所述電池充電電路； 和/或， 所述主控電路，以單片機(jī)為核心元件； 和/或， 所述無線通訊模塊，包括射頻天線。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的故障定點(diǎn)儀，其特征在于，所述檢測器，還包括:功率放大電路;其中， 所述功率放大電路，用于對所述多個分支線路流過的特征信號進(jìn)行第一路放大處理后，再輸送至所述信號采集電路；以及，用于對所述主控電路處理進(jìn)行檢測所得測量結(jié)果進(jìn)行第二路放大處理后，再進(jìn)行輸出；以及， 所述信號采集電路，還用于對所述功率放大電路處理后的所述多個分支線路流過的特征?目號進(jìn)行米集。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的故障定點(diǎn)儀，其特征在于，所述功率放大器，以型號為TDA2005的立體聲音頻放大芯片為核心。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的故障定點(diǎn)儀，其特征在于，所述檢測器，還包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和/或另一信號放大電路和/或升壓變壓器;其中， 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，連接于所述多個分支線路與所述信號采集電路之間，用于對所述信號采集電路輸入側(cè)的特征信號進(jìn)行預(yù)先的模數(shù)轉(zhuǎn)換處理； 所述信號放大電路，連接于所述信號采集電路與主控電路之間，用于對所述信號采集電路輸出側(cè)的特征信號進(jìn)行信號放大處理； 所述升壓變壓器，連接于所述主控電路的輸出側(cè)，用于對所述主控電路輸出的測量結(jié)果進(jìn)行升壓處理。10.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的故障定點(diǎn)儀，其特征在于， 將所述特征信號輸出連接至所述故障區(qū)段的架空線路與地之間； 和/或， 所述檢測器掛接于所述故障區(qū)段相鄰塔桿之間的架空線路。
【文檔編號】G01R31/08GK205562725SQ201620150583
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年2月29日
【發(fā)明人】吳傳紅
【申請人】天津浩源慧能科技有限公司