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1、(10)申请公布号 CN 103344869 A (43)申请公布日 2013.10.09 CN 103344869 A *CN103344869A* (21)申请号 201310247895.4 (22)申请日 2013.06.20 G01R 31/02(2006.01) (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923 号 (72)发明人 王慧 桑在中 (74)专利代理机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 37221 代理人 张勇 (54) 发明名称 一种适用于635kV配电网的断线报警装置 及报警方法 (57) 摘要 本发明公开了一种适用于635KV配电。
2、网的 断线报警装置及报警方法, 所述装置包括安装于 变电站主控室的主机, 所述主机通过一根三芯电 缆与各个断线检测器相连, A、 C 相电流互感器安 装在与母线连接的出线上, 所述断线检测器安装 在 6 35KV 配电网每一条出线的开关柜内 ; 每个 断线检测器的输入端分别与所对应的出线的 A、 C 相电流互感器连接 ; 所述断线检测器的输入电流 为各个出线电流互感器的二次电流, 所述主机用 于给断线检测器供电。本发明的有益效果 : 它具 有当635KV线路主杆线上或分支线上发生断线 时, 发出某某出线发生断线的报警信号并通过该 装置使信号传到调度, 及时通知维修人员进行处 理的优点。 (51。
3、)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103344869 A CN 103344869 A *CN103344869A* 1/1 页 2 1. 一种适用于 6 35KV 配电网的断线报警装置, 其特征是, 包括安装于变电站主控室 的主机, 所述主机通过一根三芯电缆与各个断线检测器相连, A 相电流互感器和 C 相电流互 感器均安装在与母线连接的每一条出线上, 所述断线检测器安装在635KV配电网每一条 出线的开关柜内 ; 每个断线检测器的输入。
4、端分别与所对应的出线的 A 相电流互感器和 C 相 电流互感器连接 ; 所述主机用于给断线检测器供电。 2. 如权利要求 1 所述的一种适用于 6 35KV 配电网的断线报警装置, 其特征是, 所述 断线检测器包括 A 相电流变换回路、 C 相电流变换回路、 幅值比较回路、 相位比较回路、 通讯 回路、 第一就地显示回路 ; 所述 A 相电流变换回路的输出端分别与幅值比较回路和相位比 较回路连接, 所述 C 相电流变换回路的输出端分别与幅值比较回路和相位比较回路连接, 所述幅值比较回路和相位比较回路均连接到通讯回路上, 通讯回路与第一就地显示回路和 主机连接, 所述 A 相电流变换回路、 C 。
5、相电流变换回路、 幅值比较回路、 相位比较回路、 通讯 回路均与直流电源连接, 所述A相电流变换回路的输入端用于接收配电网出线的A相电流, 所述 C 相电流变换回路的输入端用于接收配电网出线的 C 相电流。 3. 如权利要求 1 所述的一种适用于 6 35KV 配电网的断线报警装置, 其特征是, 所述 主机包括解码回路、 第二就地显示回路、 远传回路、 电源回路, 所述解码回路与断线检测器 的输出端连接, 所述解码回路的输出端分别与第二就地显示回路和远传回路连接, 所述远 传回路与调度中心连接, 所述解码回路、 第二就地显示回路和远传回路均与电源回路连接, 所述电源回路与电源连接。 4. 如上。
6、述任一权利要求所述的一种适用于 6 35KV 配电网的断线报警装置的报警方 法, 其特征是, 步骤如下 : 步骤 (1) : 主机给断线检测器提供电源 ; 步骤 (2) : 断线出线所在的断线检测器工作将所在的出线编号和断线相别传送给主机, 主机再将断线的编号和断线相别就地显示并传送到调度中心 ; 步骤 (3) : 调度中心通知线路工人进行检修。 5. 如权利要求 4 所述的一种适用于 6 35KV 配电网的断线报警方法, 其特征是, 所述 步骤 (2) 的断线检测器的具体工作如下 : (2-1)则能够得知 C 相断线 ; (2-2)相位差增大, 则能够得知 B 相断线 ; (2-3)则能够得。
7、知 A 相断线。 权 利 要 求 书 CN 103344869 A 2 1/5 页 3 一种适用于 6 35kV 配电网的断线报警装置及报警方法 技术领域 0001 本发明涉及一种适用于 6 35KV 配电网的断线报警装置及报警方法。 背景技术 0002 我国635KV配电网处于电力系统的末端, 分布较广, 又暴露于大自然中, 遭受风 吹日晒、 雨淋、 冰雪、 雷电等袭击, 断线故障时有发生。 断线故障使系统内产生大量的负序电 流, 使电动机发热或烧毁。如果线路断开后又掉到地上 (称为断线接地点故障) , 就会烧焦土 地, 点燃森林, 电死人畜等造成更严重的后果。 0003 对于断线接地点故障。
8、又分为两种情况 : 其一, 接地点在负荷一侧, 国内尚无应对措 施 ; 其二, 接地点在电源一侧, 系统接地选线装置会有反应, 但灵敏度很低。 对于这样一根带 电的高压线掉地上牵扯到人身安全的危险情况, 50% 的几率是没有反应, 50% 的几率是反应 灵敏度很低, 所以国内农村落地高压线 4、 5 天无人知晓, 电死人畜的情况时有发生。 0004 所以, 6 35KV 配电网的断线报警问题是目前需要本领域技术人员迫切解决的一 个技术问题。 发明内容 0005 本发明的目的就是为了解决上述问题, 提供一种适用于635KV配电网的断线报 警装置及报警方法, 它具有当 6 35KV 线路主杆线上或。
9、分支线上发生断线时, 发出某某线 发生断线的报警信号并通过这装置使信号传到调度, 及时通知维修人员进行处理的优点。 0006 为了实现上述目的, 本发明采用如下技术方案 : 0007 一种适用于 6 35KV 配电网的断线报警装置, 包括安装于变电站主控室的主机, 所述主机通过一根三芯电缆与各个断线检测器相连, A 相电流互感器和 C 相电流互感器均 安装在与母线连接的每一条出线上, 所述断线检测器安装在635KV配电网每一条出线的 开关柜内 ; 每个断线检测器的输入端分别与所对应的出线的 A 相电流互感器和 C 相电流互 感器连接 ; 所述主机用于给断线检测器供电。 0008 所述断线检测器。
10、的输入为各个出线的电流互感器的二次电流。 0009 所述断线检测器包括 A 相电流变换回路、 C 相电流变换回路、 幅值比较回路、 相位 比较回路、 通讯回路、 第一就地显示回路 ; 所述 A 相电流变换回路的输出端分别与幅值比较 回路和相位比较回路连接, 所述 C 相电流变换回路的输出端分别与幅值比较回路和相位比 较回路连接, 所述幅值比较回路和相位比较回路均连接到通讯回路上, 通讯回路与第一就 地显示回 路和主机连接, 所述 A 相电流变换回路、 C 相电流变换回路、 幅值比较回路、 相位 比较回路、 通讯回路均与直流电源连接, 所述 A 相电流变换回路的输入端用于接收配电网 出线的 A 。
11、相电流, 所述 C 相电流变换回路的输入端用于接收配电网出线的 C 相电流。 0010 所述主机包括解码回路、 第二就地显示回路、 远传回路、 电源回路, 所述解码回路 与断线检测器的输出端连接, 所述解码回路的输出端分别与第二就地显示回路和远传回路 连接, 所述远传回路与调度中心连接, 所述解码回路、 第二就地显示回路和远传回路均与电 说 明 书 CN 103344869 A 3 2/5 页 4 源回路连接, 所述电源回路与电源连接。 0011 上述断线报警装置的报警方法如下 : 0012 步骤 (1) : 主机给断线检测器提供电源 ; 0013 步骤 (2) : 断线出线所在的断线检测器工。
12、作将所在的出线编号和断线相别传送给 主机, 主机再将断线的编号和断线相别就地显示并传送到调度中心 ; 0014 步骤 (3) : 调度中心通知线路工人进行检修。 0015 所述步骤 (2) 的断线检测器的具体工作如下 : 0016 (2-1)则能够得知 C 相断线 ; 0017 (2-2)相位差增大, 则能够得知 B 相断线 ; 0018 (2-3)则能够得知 A 相断线 ;表示 A 相电流,表示 C 相电流。 0019 本发明提出步骤 (2) 的理论依据是 : 0020 正常运行时, 6 35KV 配电网每一条出线的电流大小相等, 相位差 120, 0021 当被监测线发生 A 相断线时,就。
13、会减小为零,会增大 ; 0022 当被监测线发生 B 相断线时,的相位差会增大为 180 ; 0023 当被监测线发生 C 相断线时,就会减少为零,会增大。 0024 本发明的有益效果 : 0025 1当635KV线路主杆线上或分支线上发生断线故障时, 在变电站主控室内, 发出 某某出线某相断线的报警信号, 并通过远传将信号传到调度, 通知维修人员进行处理 ; 0026 2 避免了 6 35KV 线路断线坠地, 长期无人知晓, 烧焦土地, 点燃森林的恶果 ; 0027 36 35KV 线路断线坠地得以及时处理, 避免了电死人畜, 本发明为国家和电业部 分把 “生命高于一切” 的理念落实到生产、。
14、 经营、 管理全过程, 提供了技术支撑。 附图说明 0028 图 1(a) 为正常运行时, 6 35KV 线路三相电流矢量图 ; 0029 图 1(b) 为 6 35KV 线路主干线 A 相断线情况下三相电流矢量图 ; 0030 图 2(a) 为断线分支三相电流矢量图 ; 0031 图 2(b) 为非断线分支三相电的总和示意图 ; 0032 图 2(c) 为 6 35KV 线路分支断线情况下的三相电流矢量图 ; 0033 图 3 为断线检测器内部结构示意图 ; 0034 图 4 为主机的内部结构示意图 ; 0035 图 5 为本发明的整体结构示意图 ; 0036 其中, 1、 A 相电流变换回。
15、路, 2、 C 相电流变换回路, 3、 幅值比较回路, 4、 相位比较回 路, 5、 通讯回路, 6、 主机, 7、 第一就地显示回路, 8、 解码回路, 9、 第二就地显示回路, 10、 远传 回路, 11、 电源回路, 12、 母线, 13、 出线, 14、 电流互感器, 15、 断线检测器, 16、 电缆。 说 明 书 CN 103344869 A 4 3/5 页 5 具体实施方式 0037 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。 0038 所述断线检测器 15 的工作原理 : 配电出线正常运行时, 只有 A 相电流的正序分量 B 相电流的正序分量C 相电流的正序分量其矢量图如图 1。
16、(a) 所示, 三相电 流大小相等, 相位各差 120 ; 0039 如图 1(b) 所示, 当配电线干线发生断线时,(以 A 相为例) , 配电线电流 表示 A 相电流, 表示 B 相电流,表示 C 相电流。 0040 如图 2(a)所示, 当配电线的分支线发生断线时, 分支线电流为 表示断线分支的A相电流,表示断线分支的B相电流,表示断线 分支的 C 相电流。 0041 如图 2(b) 所示, 非断线分支线电流的总和,大小相等, 相位各 差 120, 仍为三相正序电流,表示非断线分支的 A 相电流总和、表示非断线分支 的 B 相电流总和、表示非断线分支的 C 相电流总和。 0042 如图 。
17、2(c) 所示, 分支线断线的配电线路总电流为非断线分支电 流的总和,与断线分支电流相加。表示分支线断线的配电 线路的 A 相总电流,表示分支线断线的配电线路的 B 相总电流,表示分支线断线的 配电线路的 C 相总电流。 0043 从图 1(a) 、 图 1(b) 、 图 2(a) 、 图 2(b) 、 图 2(c) 中可以看出 : 0044 当 A 相断线时, 无论是干线还是分支线, 0045 同样也可证明, 当 C 相发生断线时, 0046 由图 1(b) 和图 2(c) 可以看出, 当 A 相断线时,之间的夹角大于 120。 0047 由此可得出, 断线检测器 15 的框图如图 3 所示。
18、 : A 相电流变换回路 1 和 C 相电流 变换回路 2 的作用是将输入电流进行隔离和变换, 以便进行幅值比较和相位比较 ; 0048 所述幅值比较回路 3 的作用是 : 说 明 书 CN 103344869 A 5 4/5 页 6 0049 发 A 相断线信号 ; 0050 发 C 相断线信号 ; 0051 所述相位比较回路 4 的功能为 : 0052 发 B 相断线信号。 0053 式中, IZD为幅值比较器整定值 ;为相位比较器整定值。 0054 IZD、可以人为设定, 作用是躲过正常运行不平衡值, 以防误报。 0055 所述通讯回路 5 用于将幅值比较回路 3 和相位比较回路 4 送。
19、来的 A、 B、 C 相断线信 号传递到主机。 0056 如图 5 所示, 一种适用于 6 35KV 配电网的断线报警装置, 包括安装于变电站主 控室的主机 6, 所述主机 6 通过一根三芯电缆 16 与各个断线检测器 15 相连, 所述断线检测 器 15 安装 在与母线 12 连接的出线 13 上, 所述断线检测器 15 安装在 6 35KV 配电网每 一条出线 13 的开关柜内, 所述断线检测器 15 的输入接口通过电流互感器 14 与出线 13 连 接, 所述主机 6 用于给断线检测器 15 供电。 0057 如图 3 所示, 所述断线检测器 15 包括 A 相电流变换回路 1、 C 相。
20、电流变换回路 2、 幅值比较回路3、 相位比较回路4、 通讯回路5、 第一就地显示回路7 ; 所述A相电流变换回路 1 的输出端分别与幅值比较回路 3 和相位比较回路 4 连接, 所述 C 相电流变换回路 2 的输 出端分别与幅值比较回路 3 和相位比较回路 4 连接, 所述幅值比较回路 3 和相位比较回路 4 均连接到通讯回路 5 上, 通讯回路 5 与第一就地显示回路 7 和主机 6 连接, 所述 A 相电流 变换回路 1、 C 相电流变换回路 2、 幅值比较回路 3、 相位比较回路 4、 通讯回路 5 均与直流电 源连接, 所述 A 相电流变换回路 1 的输入端用于接收配电网出线 13 。
21、的 A 相二次电流, 所述 C 相电流变换回路 2 的输入端用于接收配电网出线 13 的 C 相二次电流。 0058 如图 4 所示, 所述主机 6 包括解码回路 8、 第二就地显示回路 9、 远传回路 10、 电源 回路 11, 所述解码回路 8 与断线检测器 15 的输出端连接, 所述解码回路 8 的输出端分别与 第二就地显示回路 9 和远传回路 10 连接, 所述远传回路 10 通过远传系统与调度中心连接, 所述解码回路 8、 第二就地显示回路 9 和远传回路 10 均与电源回路 11 连接, 所述电源回路 11 与变电站控制电源连接。 0059 所述解码回路 8 用于将各个断线检测器 。
22、15 送来的信号进行解码, 确定出断线回 路 ; 0060 所述远传回路 10 用于将断线回路的调度信号传至调度, 以便进行修复。 0061 主机 6 中还包含电源回路 11, 它将主机 6 安装地变电站主控室送来的操作电 源变为 10V 直流电源, 以 10V、 0V 两端子送给主机 6 自身电路和断线检测器 15 的电路。 0062 下面再结合图 5, 说明 6 35KV 配电网断线报警装置的工作原理。图 5 中, 断线检 说 明 书 CN 103344869 A 6 5/5 页 7 测器15的输入是来自电流互感器14的二次电流变电站主控室的主机6通过一根 三芯电缆 16 与各个断线检测器。
23、 15 连接。0V、 10V 芯用于主机 6 给断线检测器 15 供电, 0V、 X 芯用于主机 6 与断线检测器 15 的通讯联络。例如, 1# 出线 15 发生 A 相断线, 1# 线的断线 检测器15就会通过的变化判断出1#出线发生断线, 并发出1#出线断线的信号, 该 信号通过联络电缆 16 的 0V、 X 芯传至主机 6, 主机 6 通过解码得到 1# 出线断线的情况, 一 方面通过远传报告调度, 一方面就地显示 1# 出线断线和断线相别。 0063 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述, 但并非对本发明保护范 围的限制, 所属领域技术人员应该明白, 在本发明的技术方案的基础上, 本领域技术人员不 需要付 出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。 说 明 书 CN 103344869 A 7 1/3 页 8 图 1(a) 图 1(b) 图 2(a) 图 2(b) 图 2(c) 说 明 书 附 图 CN 103344869 A 8 2/3 页 9 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103344869 A 9 3/3 页 10 图 5 说 明 书 附 图 CN 103344869 A 10 。