专利名称：一种电网接地故障选线装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型的谐振接地系统单相接地故障选线装置，属小电流故障选线技术领域。
背景技术：
中性点经消弧线圈接地是目前中低压配电网中广泛采用的方式，这种接地方式具有供电可靠性高的优点。中性点经消弧线圈接地系统也称谐振接地系统，该系统中发生的绝大部分故障是单相接地故障。当发生单相接地故障时系统中不形成短路回路，只有系统
分布电容引起的很小的零序电流，三相间电压依然对称，不影响系统正常工作，我国电力规程规定，系统可以带单相接地故障继续运行广2小时。但是，谐振接地系统发生单相接地故障时，非故障相对地电压升高，对绝缘造成威胁，长期运行会加速绝缘老化，而且在故障高压作用下系统可能在线路其它位置被再次击穿，形成多点接地，造成短路电流通路，导致供电中断。另外，如果发生间歇性弧光接地时，电弧高温会导致导线及其临近的绝缘损坏，发展成相间短路故障。因此，发生接地故障时必须尽快找到故障线路，尽快排除故障。另一方面，谐振接地电网发生单相接地故障后，由于接地点只产生微弱电容电流，加之电弧不稳定、边界条件复杂等因数影响，使得故障接地电容电流难以识别。而且，不平衡的配电系统在正常运行时也会产生不平衡的零序电流，这使得故障线路的检出比较困难，一直缺乏可靠的选线方法和高准确度的选线装置。然而，谐振接地电网发生单相接地故障时，故障相电容放电及非故障相电容充电，产生幅值比稳态值大几倍到几十倍的暂态电流，造成线路上的能量传递发生较大的变化，利用故障线路与非故障线路瞬时能量的相对变化量，可以准确选出故障选线。

实用新型内容针对上述问题，本实用新型提供一种新型的故障选线装置，利用线路上的电压和电流信号，计算出瞬时功率，当系统发生单相接地时，通过综合比对分析各线路上瞬时能量的变化量来选出故障线路，并且显示故障信息，发出报警信号和跳闸信号，具有智能故障选线、功能可扩展、结构紧凑、操作方便、实用等优点。本实用新型技术方案是故障选线装置由操作面板I、显示屏2、电源指示灯3、系统状态指示灯4、故障指示灯5、跳闸按钮6、电源开关7、复位按钮8、重选按钮9、功能按键10、右移按键11、左移按键12、下调按键13、上调按键14、安装板15，安装孔16，采集卡17，插槽18，输入接口 19，电源模块20，主板21，通讯接口 22，后板23，输出接口 24，电源插座25，侧板26，USB接口 27，RS232/485接口 28，调试接口 29组成；操作面板I在正面，上面安装显示屏2、电源指示灯3、系统状态指示灯4、故障指示灯5、跳闸按钮6、电源开关7、复位按钮8、重选按钮9、功能按键10、右移按键11、左移按键12、下调按键13、上调按键14 ;操作面板I的两侧为安装板15，安装板上开安装孔16 ;操作面板上的所有器件通过导线与主板21连接，主板21固定于底部，上面固定电子器件和插槽18，采集卡17可自由插进插槽18，主板一侧端部放置电源模块20，背面后板23中间部位装输入接口 19，下部是输出接口 24以及电源插座25，侧板26上固定通讯接口 22，上面装USB接口 27、RS232/485接口 28和调试接口 29。采集卡17的端部做成L型。所述的操作面板I、显示屏2、电源指示灯3、系统状态指示灯4、故障指示灯5、跳闸按钮6、电源开关7、复位按钮8、重选按钮9、功能按键10、右移按键11、左移按键12、下调按键13、上调按键14、安装板15，安装孔16，采集卡17，插槽18，输入接口 19，电源模块20，主板21，通讯接口 22，后板23，输出接口 24，电源插座25，侧板26，USB接口 27，RS232/485接口 28，调试接口 29都是市售的普通元件。本实用新型的有益效果利用线路上的电压和电流信号，计算出瞬时功率，当系统发生单相接地时，通过综合比对分析各线路上瞬时能量的变化量来选出故障线路，并且显示故障信息，发出报警信号和跳闸信号，具有智能故障选线、功能可扩展、结构紧凑、操作方便、实用等优点。

图I是本实用新型正视示意图；图2是本实用新型俯视示意图；图3是本实用新型后视示意图；图4是本实用新型侧视示意图；图5是本实用新型工作原理框图。图中I-操作面板，2-显示屏，3-电源灯，4-系统正常指示灯，5-线路故障指示灯，6-跳闸按钮，7-电源开关，8-复位按钮，9-重选按钮，10-功能按键，11-右移按键，12-左移按键，13-下调按键，14-上调按键，15-安装板，16-安装孔，17-采集卡，18-插槽，19-输入接口，20-电源模块，21-主板，22-通讯接口，23-后板，24-输出接口，25-电源插座，26-侧板，27-USB 接口，28-RS232/485 接口，29-调试接口。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型不限于所述内容。如图I所示本实用新型故障选线装置由信号输入接口，采集板，主板，通讯端口，显示屏，操作面板，输出接口，电源模块组成。操作面板I实现人机交互，上面安装显示屏2、电源指示灯3、系统状态指示灯4、故障指示灯5、跳闸按钮6、电源开关7、复位按钮8、重选按钮9、功能按键10、右移按键11、左移按键12、下调按键13、上调按键14 ;操作面板I的两侧为安装板15，安装板上开安装孔16，以便就地安装整个装置。如图2所示本故障选线装置中，操作面板上的所有器件通过导线与主板21进行信号传递；主板21位与装置底部，上面放置若干插槽18 ;采集卡17可自由插进插槽，并且采集卡的端部做成L型，靠后面部分装输入接口 19 ;主板21右端放电源模块20，为整机提供电源；主板左侧装通讯接口 22。如图3所示本故障选线装置中，背面是后板23，上面开口并外露输入接口 19 ;输入接口 19是若干接线端子，用于连接来自电网的信号线；后板23下部装输出接口 24，用于输出跳闸信号，实现线路保护；后板23的右下角装电源插座25，为整机供电。如图4所示通讯接口 22固定在侧板26上，通讯接口包括USB接口 27、RS232/485接口 28和调试接口 29 ;接口 27可接受报文，进行GPS时钟校对，以及将数据存入外部存储设备；接口 28用于与外部计算机通讯；接口 29本机程序调试时使用。本实用新型的工作原理将来自电网各条线路电压互感器和电流互感器的电压电流信号进行降幅和高频滤波处理，然后利用采集卡17进行同步采样，并将采样数据送入主板21 —方面将数据送显示屏显示，一方面对各路采样数据进行计算。当发现系统发生接地故障时，通过匹配计算突出暂态过渡中异常变化趋势，采用多种算法对各线路的数据做比对分析，通过综合分析选出故障线路，送显示屏显示，同时记录故障信号，并发出故障报警和跳闸信号，实现的功能包括信号录波，数值计算，接地选线，保护跳闸，判别异常，故障报警，记录查询和通讯功能。 本实用新型的工作过程电源线插入电源插座25，接通电源开关7，电源灯3亮，同时整机自检，系统正常时信号灯4亮；按一下功能按键10，显示屏2出现主菜单，通过操作下调键13、上调键14、右移键11、左移键12，可进入子菜单分别进行系统时钟设定、系统参数设定；电网未发生故障时，显示屏循环显示各线路电压电流波行；当系统发生故障时，指示灯5亮，同时显示故障类型，若不是单相接地故障，操作复位按钮8让装置再次计算和判断，并将结果进行显示；若发生单相接地故障，指示灯5亮，显示屏同时显示选出的故障线路，并准备延时调闸，操作复选按钮9，装置将重新选线一次，并显示重选结果；此时，操作按键10可进入单一算法选线功能，显示屏出现各单一选线判据图标，操作右移按键11、左移按键12、下调按键13、上调按键14进行单算法选线，通过反复运算、多次判定故障线路后，操作按钮6发出跳闸信号；若未进行人工复选，经延时自动发出跳闸信号。本实用新型通过具体实施过程进行说明的，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型专利进行各种变换及等同代替，因此，本实用新型专利不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本实用新型专利权利要求范围内的全部实施方案。
权利要求1.一种谐振接地电网单相接地故障选线装置，其特征在于故障选线装置由操作面板(I)、显示屏(2)、电源指示灯(3)、系统状态指示灯(4)、故障指示灯(5)、跳闸按钮(6)、电源开关(7)、复位按钮(8)、重选按钮(9)、功能按键(10)、右移按键(11)、左移按键(12)、下调按键(13)、上调按键(14)、安装板(15)，安装孔(16)，采集卡(17)，插槽(18)，输入接口(19)，电源模块(20)，主板(21)，通讯接口(22)，后板(23)，输出接口(24)，电源插座(25)，侧板(26)，USB接口(27)，RS232/485接口(28)，调试接口(29)组成;操作面板(I)在正面，上面安装显示屏(2)、电源指示灯(3)、系统状态指示灯(4)、故障指示灯(5)、跳闸按钮(6)、电源开关(7)、复位按钮(8)、重选按钮(9)、功能按键(10)、右移按键(11)、左移按键(12)、下调按键(13)、上调按键(14);操作面板(I)的两侧为安装板(15)，安装板上开安装孔(16)，操作面板上的所有器件通过导线与主板(21)连接，主板(21)固定于底部，上面放置电子器件和插槽(18)，采集卡(17)可自由插进插槽(18)，主板一侧端部放置电源模块(20)，背面后板(23)中间部位装输入接口(19)，下部是输出接口(24)以及电源插座(25)，侧板(26)上固定通讯接口(22)，上面装USB接口(27)、RS232/485接口(28)和调试接口(29)。
2.根据权利要求I所述的故障选线装置，其特征是采集卡(17)的端部做成L型。
专利摘要本实用新型涉及一种新型的谐振接地系统单相接地故障选线装置，属小电流故障选线技术领域，信号输入接口和输出接口位于装置的背面；通讯端口在侧面；显示屏和操作面板位于正面；操作面板上装按钮、信号灯和电源开关；主板固定于底部，上装若干插槽；采集板插入主板上的插槽内，采集板为L型结构；主板端部放置电源模块；装置正面两侧设置安装板和安装孔。本实用新型利用线路上的电压和电流信号，计算出瞬时功率，当系统发生单相接地时，通过综合比对分析各线路上瞬时能量的变化量来选出故障线路，并且显示故障信息，发出报警信号和跳闸信号，具有智能故障选线、功能可扩展、结构紧凑、操作方便、实用等优点。
文档编号G01R31/08GK202583394SQ20122025134
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者李斌, 束洪春, 仉月仙 申请人:昆明理工大学