CN108051696A - 一种用于检测装置连接状态的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于检测装置连接状态的检测方法，解决的是实时性差、测量方式复杂的技术问题，通过采用步骤1：通过现场测量装置测量低压供电系统的任意一相对于相对公共点的电压值，相对公共点为装置金属外壳，以及测量中线对于装置金属外壳的电压降，并将测量数据通过网络传输到管理平台；步骤2：通过管理平台定义第一区间值，第一区间值为装置同相不同节点之间的电压降正常区间；步骤3：计算装置的同相不同节点之间的电压降△U1；步骤4：比较△U1与第一区间值，如△U1处于在第一区间值内，则判定连接状态为正常；如△U1被包含在第一区间值外，则判定连接状态为故障的技术方案，较好的解决了该问题，可用于供电线路检测中。

Description

一种用于检测装置连接状态的检测方法

技术领域

本发明涉及电路检测领域，具体涉及一种用于检测装置连接状态的检测方法。

背景技术

供电装置各器件之间的连接状态可以等效为连接电阻与连接电抗，连接电阻由电器装置导电部分的直流电阻(简称电阻)与各个电器装置之间相互连接时产生的压接电阻(简称接触电阻)构成；连接电抗由电器装置的交流电抗(简称电抗)与各个电器装置之间相互连接时产生的氧化电阻等(简称接触电抗)构成，供电系统任意一相在一定的工况下其电阻与电抗成分的变化是在一个许可的变化范围或者基本不变化，电器装置间的连接以及触头间的接触状态则要求与正常的电器装置是同等的可靠，实际情况则是触点间的接触阻抗(由接触电阻与接触电抗的几何合构成)会随着压力变小或氧化程度增加而逐渐变大甚至是处于断开状态或者是非正常状态，对接触阻抗增加的现象，需要尽快监测出接触阻抗的变化，把超过变化范围的点找到，以满足安全可靠供电的需要。一个完整配电装置除了具有一次装置完成供电需要，还必须配置用于检测一次装置工况的二次测量装置。由于低压供电半径可以达到甚至超过500米，同一供电装置的检测装置却不可能同步的配置到如此远的供电距离，实际维护现场一般是由维护人员用便携装置现场检测。

现有的检测方法是间断、随机的，无法同一时间获得装置现场的实际电参数，也就无法系统的判定供电装置的工况，由此因供电装置缺陷造成的缺相、中性线断线给用户带来的经济损失以及供电装置本身因这些缺陷引发的供电事故不是小数目。

因此，提供一种实时性高的用于检测装置连接状态的检测方法就很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的实时性差、测量方式复杂的技术问题。提供一种新的用于检测装置连接状态的检测方法，该用于检测装置连接状态的检测方法具有测量实时性高、安全性高、测量方式简单的特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种用于检测装置连接状态的检测方法，用于低压供电系统，所述低压供电系统包括保护线接地线，保护线接地线为中线，所述装置包括金属外壳，所述检测方法包括：

步骤1：通过现场测量装置测量低压供电系统的任意一相对于相对公共点的电压值，相对公共点为装置金属外壳，以及测量中线对于装置金属外壳的电压降，并将测量数据通过网络传输到管理平台；

步骤2：通过管理平台定义第一区间值，第一区间值为装置同相不同节点之间的电压降正常区间；

步骤3：计算装置的同相不同节点之间的电压降△U1；

步骤4：比较△U1与第一区间值，如△U1处于在第一区间值内，则判定装置连接状态为正常；如△U1被包含在第一区间值外，则判定装置连接状态为故障。

本发明的工作原理：本发明的检测方法依据电压定律的任意一个闭合回路的电压降为零的原理，充分利用网络的传输优势，将同一供电系统的任意一相的对保护线PE或者对PEN间的不同位置或测量点的电压利用网络传输到远端的管理平台，在现场就近或利用平台专业方法通过计算获取需要的数据并判定数据反映的现象是否正常还是不正常。

上述方案中，为优化，进一步地，所述检测方法还包括：

通过管理平台定义第二区间值，第二区间值为装置不同相同一节点之间的电压降的正常区间值；计算装置不同相同一节点之间的电压降△U2；如△U2被包含在第二区间值内，则判定装置连接状态为正常；如△U2被包含在第二区间值外，则判定装置连接状态为故障。

进一步地，定义供电系统任一相电压为U3，预设U3值为标准值，计算中线与装置金属外壳上同一节点的差值dUN，如dUN不超过预设U3值则判定装置连接状态为正常。预设U3值是U3的一定比例，可以为0.1倍U3，0.3倍U3等。

进一步地，所述检测方法还包括：通过管理平台定义压降比值为同相装置连续2个以上的时点的压降变化率，定义第三区间值为压降比值的正常区间；计算压降比值为U5；如U5被包含在第三区间值内，则判定装置连接状态为正常；如U5被包含在第三区间值外，则判定装置连接状态为故障。

进一步地，所述低压供电系统包括U相、V相以及W相，所述中线为PE线。

进一步地，所述网络为无线网络。

进一步地，所述管理平台设置在远端。

当前低压供电系统均采用带保护性接地线的方式，即三相四线制或者三相五线制，三相分别是U相、V相、W相，对变压器采用星接的还配有中性线N线(或零线PEN)，对保护要求高的不论是星接还是角接还有保护线PE线，保护线一般与装置外壳、系统接地网连接用于降低带电装置发生漏电故障时的对地电压，一般选用与中性线同样规格的材质，而室外则采用足够强度与截面的扁铁或角钢等良好导电性金属。

本发明的有益效果：本发明舍弃了现有的对三相供电线路各相间相位、角频率、初相角不同以及不同连接方式等复杂电参数的计算及分析，只是就同相线路的电压降作为分析对象，因同相线路电参数基本一致、相互间只是简单的串并联关系，可以按电压、电流定律进行简单运算；因为所有供电装置均是按三相(两相)电源或者是单相电源供电模式，采用器件必须尽可能同步工作；各器件之间要连接良好，避免接触不良引起的发热甚至缺相、电气火灾的事故发生。

本发明获取的测量参数只是利用现有测量仪表或根据需要适当增设测量仪表，并将测量数据利用网络传输到远端计算即可。由于二次测量上传的数据均是弱电信息对线材耗用量低；测量参数以电压信号为主，测量电流小对一次供电装置影响小；采样点可以按需要分布，对装置监测可靠性随分布点的增加而增加，具有投资小收益大的特点。本发明对中性点不接地的中压供电系统的电器装置连接状况的判定也具有一定的意义。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1，为实施例1中的检测方法流程图。

图2，为检测方法中计算过程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供一种用于检测装置连接状态的检测方法，用于低压供电系统，低压供电系统采用三相四线制或者三相五线制，三相分别是U相、V相、W相，对变压器采用星接的还配有中性线N线(或零线PEN)，保护线一般与装置外壳、系统接地网连接用于降低带电装置发生漏电故障时的对地电压，本实施例中的装置的外壳为金属，PE或(PEN)为系统的保护线(对三相四线制系统下PEN线既是参与主回路供电的中性线又兼顾保护用，如图1，所述检测方法包括：

步骤1：通过现场测量装置测量低压供电系统的任意一相对于相对公共点的电压值，相对公共点为装置金属外壳，以及测量中线对于装置金属外壳的电压降，并将测量数据通过网络传输到管理平台；

步骤2：通过管理平台定义第一区间值，第一区间值为装置同相不同节点之间的电压降正常区间；

步骤3：计算装置的同相不同节点之间的电压降△U1；

步骤4：比较△U1与第一区间值，如△U1处于在第一区间值内，则判定装置连接状态为正常；如△U1被包含在第一区间值外，则判定装置连接状态为故障。

其中，网络通过采用无线网络更为方便。具体地，U(V W)为任意相线路；U1(V1W1)、U2(V2 W2)、U3(V3 W3)、U4(V4 W4)为任意一相对于装置金属外壳的电压；dU1(dV1dW1)为任意一相开关设备同相之间的电压降；dU2(dV2 dW2)为任意一相连接设备同相之间的电压降；dU3(dV3 dW3)为任意一相频繁动作设备同相之间的电压降；dUN为N(中)相对本系统外壳之间的电压降。

如图2，本实施例中的节点指开关设备、连接设备与频繁动作设备中间的连接点，同一相中有4个节点。同一相不同设备定义为指开关设备、连接设备与频繁动作设备中的不同设备，简称设备。同一相不同设备间的电压降定义为dU(dV dW)，只有当dU(dV dW)在额定负荷通过时相对足够小，才是判定连接状态正常的依据，而这个相对足够小还要与不同相之间的电压降比较。

本实施例通过预先设置同相不同节点差值正常区间为不超过0.2，再计算实时的同相不同节点的值，同相不同节点的差值有3个差值，分别为：

dU1(dV1 dW1)＝U1(V1 W1)-U2(V2 W2)

dU2(dV2 dW2)＝U2(V2 W2)-U3(V3 W3)

dU3(dV3 dW3)＝U3(V3 W3)-U4(V4 W4)-dUPE

当同相不同节点差值的差值不超过0.2则判定装置连接状态正常，超过0.2则判定装置连接状态故障。当同相不同节点差值的差值均为0时，则为连接最为理想的状态。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上通过预先设置不同相同一节点差值的正常区间为不超过0.3，再计算不同相同一节点差值：

dU1(dU2 dU3)-dV1(dV2 dV3)

dU1(dU2 dU3)-dW1(dW2 dW3)

dV1(dV2 dV3)-dW1(dW2 dW3)

当不同相同一节点差值不超过0.3则判定装置连接状态正常，超过0.3则判定装置连接状态故障；当不同相同一节点差值为0则当前连接状态是最好的。

dUN的值低说明整个供电系统接地良好，当系统不平衡或中性点接的不良时会有一个不超过供电系统相电压的30％或20％或10％(该比例预先设置)的值，当系统中性线断线或压接不良会出现一个接近系统相电压。因此，还可以通过计算中(PEN)线与公共点(PE)同一节点不同时点差值与实时相电压的比较确定中线的连接状态。

实施例3

本实施例在实施例2的基础上采用的比较数据是同相设备连续两个或多个时(点)段的压降变化率，这里定义为压降比值，要比较同相同一节点不同时点的压降值，还要比较不同相同一节点不同时点的压降值。

定义压降比值的正常值为不超过0.25，实时计算压降比值有以下几种情况：

dU1_t2(dV1_t2 dW1_t2)-dU1_t1(dV1_t1 dW1_t1)为同相同一节点不同时点的压降差值；

(dU1_t2-dU1_t1)-(dV1_t2-dV1_t1)为不同相同一节点不同时点压降差值；

(dU1_t2-dU1_t1)-(dW1_t2-dW1_t1)为不同相同一节点不同时点压降差值；

(dV1_t2-dV1_t1)-(dW1_t2-dW1_t1)为不同相同一节点不同时点压降差值；

dUN_t2-dUN_t1为中线与相对公共点同一节点不同时点的压降差值，相对公共点为装置金属外壳。

当压降比值不超过0.25则判定装置连接状态正常，超过0.25则判定装置连接状态故障；当压降比值为0则当前连接状态时连接状态最好。

因该比值是较小的连续时点的不间断比较，只考虑比较点之间的接触电阻变化趋势，也就是增加趋势。而电流的变化造成的电压降的改变要么是同升同降、要么是严重偏相，只要被比较点接触良好，利用比较压降比值的方法是可以剔除的。因此，当压降比值超过正常区间一定是接触不良的原因，可以作为设备连接状态的判定依据。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (7)

1.一种用于检测装置连接状态的检测方法，用于低压供电系统，所述低压供电系统包括保护线接地线，保护线接地线为中线，所述装置包括金属外壳，其特征在于，所述检测方法包括：

步骤1：通过现场测量装置测量低压供电系统的任意一相对于相对公共点的电压值，相对公共点为装置金属外壳，以及测量中线对于装置金属外壳的电压降，并将测量数据通过网络传输到管理平台；

步骤2：通过管理平台定义第一区间值，第一区间值为装置同相不同节点之间的电压降正常区间；

步骤3：计算装置的同相不同节点之间的电压降△U1；

步骤4：比较△U1与第一区间值，如△U1处于在第一区间值内，则判定装置连接状态为正常；如△U1被包含在第一区间值外，则判定装置连接状态为故障。

2.根据权利要求1所述的用于检测装置连接状态的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

通过管理平台定义第二区间值，第二区间值为装置不同相同一节点之间的电压降的正常区间值；计算装置不同相同一节点之间的电压降△U2；如△U2被包含在第二区间值内，则判定装置连接状态为正常；如△U2被包含在第二区间值外，则判定装置连接状态为故障。

3.根据权利要求2所述的用于检测装置连接状态的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：定义供电系统任一相电压为U3，预设U3值为标准值，计算中线与装置金属外壳上同一节点的差值dUN，如dUN不超过预设U3值则判定装置连接状态为正常。

4.根据权利要求1所述的用于检测装置连接状态的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

通过管理平台定义压降比值为同相装置连续2个以上的时点的压降变化率，定义第三区间值为压降比值的正常区间；计算压降比值为U5；如U5被包含在第三区间值内，则判定装置连接状态为正常；如U5被包含在第三区间值外，则判定装置连接状态为故障。

5.根据权利要求1-4任一所述的用于检测装置连接状态的检测方法，其特征在于，所述低压供电系统包括U相、V相以及W相，所述中线为PE线。

6.据权利要求5所述的用于检测装置连接状态的检测方法，其特征在于，所述网络为无线网络。

7.据权利要求5所述的用于检测装置连接状态的检测方法，其特征在于，所述管理平台设置在远端。