CN210155245U - 一种配电网单相接地故障定位器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种配电网单相接地故障定位器，属于配电网自动化领域，包括零序电压采集系统、零序电流感应系统、单片机和显示器：零序电压采集系统包括电极板和与电极板连接的第一滤波系统，所述电极板用于采集配电网的零序电压，第一滤波系统用于滤出所需频段的工频信号；零序电流感应系统包括线圈和与线圈连接的第二滤波系统，线圈用于感应配电网的零序电流，第二滤波系统用于滤出所需频段的工频信号；第一、第二滤波系统均与单片机连接，单片机用于判断零序电压和零序电流相位；显示器与所述单片机连接，用于显示零序电压和零序电流相位。本实用新型无需停电注入信号就可实现故障定位，定位速度更快，更准确，价格更低廉。
Description
技术领域
本实用新型涉及配电网自动化领域，特别是涉及一种无需停电注入信号就可以检测故障点的配电网单相接地故障定位器。
背景技术
现有的配电网单相接地故障定位分离线探测器法和在线实时故障定位法。离线探测器法又分交流法和直流法。
交流法：线路发生故障后，停电，向故障相注入交流信号，人后手持探测器沿线路用二分法寻找故障点，地面检测不需要登杆。
直流法：线路发生故障后，停电，向故障相注入直流信号，人后手持钳形电流表沿线路用二分法寻找故障点，检测时需要把钳形电流表夹在导线上，需要登杆检测。
无论是交流法还是直流法，都需要停电向线路注入信号，大大影响工作效率，而且导线对地电容对定位准确影响很大，因此定位距离较近。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种无需停电注入信号、故障点定位速度更快、更准确的配电网单相接地故障定位器。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：
一方面，本实用新型提供一种配电网单相接地故障定位器，包括零序电压采集系统、零序电流感应系统、单片机和显示器：
所述零序电压采集系统包括电极板和与所述电极板连接的第一滤波系统，所述电极板用于采集配电网的零序电压，所述第一滤波系统用于滤出所需频段的工频信号；
所述零序电流感应系统包括线圈和与所述线圈连接的第二滤波系统，所述线圈用于感应配电网的零序电流，所述第二滤波系统用于滤出所需频段的工频信号；
所述第一、第二滤波系统均与单片机连接，所述单片机用于判断零序电压和零序电流相位；
所述显示器与所述单片机连接，用于显示零序电压和零序电流相位。
进一步地，所述第一滤波系统包括依次相连的第一前滤波器、第一放大器和第一后滤波器，所述第一前滤波器与电极板连接，所述第一后滤波器与单片机连接。
进一步地，所述第一前滤波器和第一后滤波器均为能滤出50Hz工频信号的滤波器。
进一步地，所述第二滤波系统包括依次相连的第二前滤波器、第二放大器和第二后滤波器，所述第二前滤波器与线圈连接，所述第二后滤波器与单片机连接。
进一步地，所述第二前滤波器和第二后滤波器均为能滤出50Hz工频信号的滤波器。
进一步地，所述单片机为用于根据零序电压和零序电流相位差判断故障点的单片机。
进一步地，所述电极板位于线圈上方。
进一步地，所述故障定位器为地面检测故障定位器。
采用这样的设计后，本实用新型至少具有以下优点：
本实用新型在配电网出线单相接地故障不停电继续供电的情况下，手持该故障定位器沿线查找故障点，无需停电注入信号，在地面检测，根据监测到的零序电压和零序电流，判断零序电压与零序电流的相位：故障点前零序电流滞后零序电压90度，故障点后零序电流超前零序电压90度。在检测到相位差发生变化时，即检测到故障点的位置，定位速度快、更准确，价格更低廉。
附图说明
上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型的配电网单相接地故障定位器的一个实施例的各部分的连接示意图；
其中，1、配电网三相电力线路，架空线路；2、电极板；3、线圈；4、第一前滤波器；4’、第二前滤波器；5、第一放大器；5’、第二放大器；6、第一后滤波器；6’、第二后滤波器；7、单片机；8、显示器；
图2是本实用新型的配电网单相接地故障定位器检测故障点的流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域技术人员。
本实用新型提供一种配电网单相接地故障定位器的实施例，如图1所示，包括零序电压采集系统、零序电流感应系统、单片机7和显示器8：
零序电压采集系统包括电极板2和与电极板2连接的第一滤波系统，电极板2用于采集配电网的零序电压，第一滤波系统用于滤出所需频段的工频信号；零序电流感应系统包括线圈3和与线圈3连接的第二滤波系统，线圈3用于感应配电网的零序电流，第二滤波系统用于滤出所需频段的工频信号；第一、第二滤波系统均与单片机7连接，单片机7用于判断零序电压和零序电流相位；显示器8与单片机7连接，用于显示零序电压和零序电流相位。
本实用新型在使用时，在配电网出线单相接地故障不停电继续供电的情况下，手持本实用新型的故障定位器在地面沿线查找故障点，由于本实用新型的故障定位器在地面检测与电力线较远，因此所检测到的电压电流即为零序电压、零序电流。通过电极板采集零序电压，线圈感应零序电流，通过滤波系统滤出50Hz工频信号，单片机判断零序电压和零序电流的相位，由于故障点前零序电流滞后零序电压90度，故障点后零序电流超前零序电压90度，从而快速检测到故障点，且速度快，价格也低廉。
本实用新型的检测方法既不属于离线探测器法也不属于在线方法，是在配电网出线单相接地故障不停电继续供电的情况下，手持故障定位器沿线查找故障点。本实用新型无需停电注入信号就可实现故障定位，定位速度更快，更准确，价格更低廉。
本实用新型中的第一、第二滤波系统均可以仅进行一次滤波(即仅包括一个滤波器)，也可以先进行一次滤波，在经过放大处理后再进行一次滤波，即：
第一滤波系统包括依次相连的第一前滤波器4、第一放大器5和第一后滤波器6，第一前滤波器4与电极板2连接，第一后滤波器4与单片机7连接。第一前滤波器4和第一后滤波器6均为能滤出50Hz工频信号的滤波器。即电极板采集到零序电压后，先滤出50Hz工频信号，经放大处理后，再滤出50Hz工频信号，然后单片机根据滤出的信号判断零序电压的相位，使检测判断结果更准确。
第二滤波系统包括依次相连的第二前滤波器4’、第二放大器5’和第二后滤波器6’，第二前滤波器4’与线圈3连接，第二后滤波器4’与单片机7连接。进一步地，第二前滤波器4’和第二后滤波器6’均为能滤出50Hz工频信号的滤波器。即线圈感应到零序电流后，先滤出50Hz工频信号，经放大处理后，再滤出50Hz工频信号，然后单片机根据滤出的信号判断零序电流的相位，使检测判断结果更准确。线圈为电磁感应线圈。
单片机可以将判断的零序电压和零序电流相位直接显示在显示器，手持人员根据零序电流和零序电压的相位的滞后或超前变化判断故障点，单片机也可以直接判断相位的滞后或超前变化判断故障点直接将故障点显示在显示屏上，也就是说，单片机7可以为用于根据零序电压和零序电流相位差判断故障点的单片机。
判断故障点的方法为：配电网出故障时，故障点前零序电流滞后零序电压90度，故障点后零序电流超前零序电压90度，故障点前后的相位变化来判断故障点，由于滞后—超前的相位变化明显，检测速度快且准确。
进一步地，电极板2位于线圈上方。
进一步地，故障定位器为地面检测故障定位器。
本实用新型在使用，如图2所示，通过电极板采集零序电压，经过第一前滤波器、放大器、后滤波器滤出50Hz工频信号，将零序电压信号传输给单片机，通过线圈感应零序电流，经过第二前滤波器、放大器、后滤波器滤出50Hz工频信号，将零序电流信号传输给单片机，单片机判断零序电流和零序电压的相位，并显示在显示屏上，由于故障点前零序电流滞后零序电压90度，故障点后零序电流超前零序电压90度，从而快速检测到故障点，且速度快，价格也低廉。
本实用新型的检测方法既不属于离线探测器法也不属于在线方法，是在配电网出线单相接地故障不停电继续供电的情况下，手持故障定位器沿线查找故障点。本实用新型无需停电注入信号就可实现故障定位，定位速度更快，更准确，价格更低廉。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种配电网单相接地故障定位器，其特征在于，包括零序电压采集系统、零序电流感应系统、单片机和显示器：
所述零序电压采集系统包括电极板和与所述电极板连接的第一滤波系统，所述电极板用于采集配电网的零序电压，所述第一滤波系统用于滤出所需频段的工频信号；
所述零序电流感应系统包括线圈和与所述线圈连接的第二滤波系统，所述线圈用于感应配电网的零序电流，所述第二滤波系统用于滤出所需频段的工频信号；
所述第一、第二滤波系统均与单片机连接，所述单片机用于判断零序电压和零序电流相位；
所述显示器与所述单片机连接，用于显示零序电压和零序电流相位。
2.根据权利要求1所述的配电网单相接地故障定位器，其特征在于，所述第一滤波系统包括依次相连的第一前滤波器、第一放大器和第一后滤波器，所述第一前滤波器与电极板连接，所述第一后滤波器与单片机连接。
3.根据权利要求2所述的配电网单相接地故障定位器，其特征在于，所述第一前滤波器和第一后滤波器均为能滤出50Hz工频信号的滤波器。
4.根据权利要求1至3任一所述的配电网单相接地故障定位器，其特征在于，所述第二滤波系统包括依次相连的第二前滤波器、第二放大器和第二后滤波器，所述第二前滤波器与线圈连接，所述第二后滤波器与单片机连接。
5.根据权利要求4所述的配电网单相接地故障定位器，其特征在于，所述第二前滤波器和第二后滤波器均为能滤出50Hz工频信号的滤波器。
6.根据权利要求1至3任一所述的配电网单相接地故障定位器，其特征在于，所述单片机为用于根据零序电压和零序电流相位差判断故障点的单片机。
7.根据权利要求1至3任一所述的配电网单相接地故障定位器，其特征在于，所述电极板位于线圈上方。
8.根据权利要求1至3任一所述的配电网单相接地故障定位器，其特征在于，所述故障定位器为地面检测故障定位器。
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Cited By (1)
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| CN111638425A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-09-08 | 李沛佳 | 高压电缆故障定位装置 |
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2019
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