一種變電所直流回路接地故障輔助定位裝置及定位方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變電所直流回路接地故障輔助定位裝置及定位方法，主機(jī)和無線無源漏電電流傳感器通過無線通信連接，所述無線無源漏電電流傳感器包括漏電電流感應(yīng)模塊、電阻、SAW聲表面波傳感器模塊，所述漏電電流感應(yīng)模塊與所述的電阻連接，所述電阻與所述的SAW聲表面波傳感器模塊連接，所述漏電電流感應(yīng)模塊安裝在需要監(jiān)測絕緣情況的設(shè)備電源進(jìn)線上，當(dāng)被測導(dǎo)線漏電電流感應(yīng)模塊感應(yīng)出電流時(shí)，電流流經(jīng)電阻，電阻發(fā)熱產(chǎn)生溫度變化，溫度變化會傳導(dǎo)給SAW聲表面波傳感器模塊，所述SAW聲表面波傳感器模塊將溫度變化信號轉(zhuǎn)換為無線射頻信號并發(fā)送到主機(jī)。本發(fā)明具有安裝方便快捷，抗干擾能力強(qiáng)，工作可靠，成本低，使用壽命長的特點(diǎn)。
【專利說明】一種變電所直流回路接地故障輔助定位裝置及定位方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變電所直流回路接地故障輔助定位裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]直流系統(tǒng)是采用有蓄電池貯能的二次直流電源，它向信號回路、控制系統(tǒng)、繼電保護(hù)與自動裝置等提供工作電源。直流系統(tǒng)均采用IlOV或220V電源供電，該系統(tǒng)正、負(fù)母線對大地是浮空的，除了絕緣檢測裝置之外，，母線及其各條饋電支路上任何一點(diǎn)都不與大地相聯(lián)結(jié)。當(dāng)直流供電系統(tǒng)發(fā)生一處接地絕緣故障時(shí)，，必須盡快找出接地故障線路與接地故障點(diǎn)，，并立即排除；否則，若再次發(fā)生第二處接地故障，很可能導(dǎo)致主控制回路、繼電保護(hù)裝置等的誤動作，從而引發(fā)重大供電事故。
[0003]現(xiàn)有直流電源屏上裝設(shè)有絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，能反應(yīng)直流回路的接地故障，部分廠家設(shè)備還能判斷是哪一饋線回路上有接地。由于目前常用的漏電電流法接地監(jiān)測傳感器能感應(yīng)到的漏電電流都非常小，無法直接對無線傳輸模塊和漏電電流值數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行供電，因而都是采用有源有線或有源無線方式傳輸接地信號。但是，每一直流饋線回路上有很多負(fù)載分支，如果每一個(gè)小分支都安裝目前現(xiàn)有的接地監(jiān)測傳感器會導(dǎo)致絕緣監(jiān)測系統(tǒng)里接入大量的導(dǎo)線(包括供電用電源線和傳輸信號用485線)，反而增加了發(fā)生直流接地的風(fēng)險(xiǎn)。也正因?yàn)榇?，目前的絕緣監(jiān)測系統(tǒng)里的接地監(jiān)測傳感器最多只安裝到每條直流饋線為止，導(dǎo)致是哪一分支上的哪個(gè)設(shè)備發(fā)生了直流接地就難以檢測。即使采用手持式漏電電流檢測設(shè)備，也必須逐一測試才能定位，也很花時(shí)間。因此，在直流系統(tǒng)發(fā)生直流接地時(shí)常采用拉路或拉直流保險(xiǎn)的方式查找接地點(diǎn)。拉路或拉直流保險(xiǎn)的方式來查找接地點(diǎn)，這種方法可能引起保護(hù)裝置誤動作的隱患。因而必須研究一種能監(jiān)測并快速查找直流系統(tǒng)絕緣故障的技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供了一種變電所直流回路接地故障輔助定位裝置及定位方法，能監(jiān)測并快速查找直流系統(tǒng)絕緣故障。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種變電所直流回路接地故障輔助定位裝置，包括通過無線通信連接的主機(jī)和無線無源漏電電流傳感器，所述無線無源漏電電流傳感器包括漏電電流感應(yīng)模塊、電阻、SAff聲表面波傳感器模塊，所述漏電電流感應(yīng)模塊與所述的電阻連接，所述電阻與所述的SAW聲表面波傳感器模塊連接，所述漏電電流感應(yīng)模塊安裝在需要監(jiān)測絕緣情況的設(shè)備電源進(jìn)線上，當(dāng)被測導(dǎo)線漏電電流感應(yīng)模塊感應(yīng)出電流時(shí)，電流流經(jīng)電阻，電阻發(fā)熱產(chǎn)生溫度變化，溫度變化會傳導(dǎo)給SAW聲表面波傳感器模塊，所述SAW聲表面波傳感器模塊將溫度變化信號轉(zhuǎn)換為無線射頻信號并發(fā)送到主機(jī)。
[0006]優(yōu)選的，所述主機(jī)設(shè)有無線接收發(fā)射模塊接收SAW聲表面波傳感器模塊的無線射頻信號。
[0007]優(yōu)選的，所述SAW聲表面波傳感器模塊和無線接收發(fā)射模塊之間采用433MHz頻段進(jìn)行通訊。
[0008]本發(fā)明還提供了一種變電所直流回路接地故障輔助定位方法，當(dāng)被測導(dǎo)線使漏電電流感應(yīng)模塊感應(yīng)出電流時(shí)，電流流經(jīng)電阻，電阻發(fā)熱產(chǎn)生溫度變化，溫度變化會傳導(dǎo)給SAff聲表面波傳感器模塊，所述SAW聲表面波傳感器模塊將溫度變化信號轉(zhuǎn)換為無線射頻信號并發(fā)送到主機(jī)，主機(jī)獲取溫度數(shù)據(jù)并通過溫度數(shù)據(jù)的變化來判斷漏電電流感應(yīng)模塊是否感應(yīng)到漏電電流以及漏電電流的大小，從而查找到接地故障點(diǎn)。
[0009]本發(fā)明采用的技術(shù)方案，漏電電流感應(yīng)模塊安裝在需要監(jiān)測絕緣情況的設(shè)備電源進(jìn)線上，當(dāng)被測導(dǎo)線感應(yīng)出電流時(shí)，電流流經(jīng)電阻，電阻發(fā)熱產(chǎn)生溫度變化，溫度變化會傳導(dǎo)給SAW聲表面波傳感器模塊，SAff聲表面波傳感器模塊將溫度變化信號轉(zhuǎn)換為無線射頻信號并發(fā)送到主機(jī)。
[0010]因此，其帶來的有益效果是:
[0011 ] ①通過SAW聲表面波傳感器模塊和無線接收發(fā)射模塊的應(yīng)用，將主機(jī)和無線無源漏電電流傳感器隔離；
[0012]②通過SAW聲表面波技術(shù)的使用避免了外接電源線或內(nèi)置電池的使用，具有不與直流系統(tǒng)發(fā)生電氣連接，也無后期對電池進(jìn)行更換的麻煩；
[0013]③漏電電流感應(yīng)模塊為開閉式環(huán)形實(shí)現(xiàn)無需停電即可把待監(jiān)測導(dǎo)線置于環(huán)形中間孔中；
[0014]④無線無源技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)接地監(jiān)測傳感器在直流每一直流饋線回路上每一個(gè)小分支回路或直流負(fù)載端分布式安裝，從而能監(jiān)測并快速查找直流系統(tǒng)絕緣故障；
[0015]⑤安裝方便快捷，抗干擾能力強(qiáng)，工作可靠，成本低，使用壽命長的特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0017]圖1為本發(fā)明的原理框圖；
[0018]圖2為無線無源漏電電流傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為主機(jī)的原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1和圖2所示，一種變電所直流回路接地故障輔助定位裝置，包括通過無線通信連接的主機(jī)I無線無源漏電電流傳感器2。所述無線無源漏電電流傳感器包括漏電電流感應(yīng)模塊21、電阻22、SAW聲表面波傳感器模塊23，所述漏電電流感應(yīng)模塊與所述的電阻連接，所述電阻與所述的SAW聲表面波傳感器模塊連接，所述漏電電流感應(yīng)模塊安裝在需要監(jiān)測絕緣情況的設(shè)備電源進(jìn)線上。漏電電流感應(yīng)模塊21、電阻22、SAW聲表面波傳感器模塊23安裝于盒體20內(nèi)，盒體20通過螺絲24固定。
[0021]如圖3所示，主機(jī)I包括單片機(jī)控制模塊14、按鍵模塊11、顯示模塊10、電源模塊15、無線接收發(fā)射模塊16、RS485或RJ45通信模塊12和GPRS模塊13。電源模塊為單片機(jī)控制模塊、顯示模塊、RS485或RJ45通信模塊和GPRS模塊提供電源。單片機(jī)控制模塊分別與按鍵模塊、顯示模塊、無線接收發(fā)射模塊、RS485或RJ45通信模塊和GPRS模塊連接。
[0022]所述主機(jī)設(shè)有無線接收發(fā)射模塊接收SAW聲表面波傳感器模塊的無線射頻信號。所述SAW聲表面波傳感器模塊和無線接收發(fā)射模塊之間采用433MHz頻段進(jìn)行通訊。433MHz頻段的使用不需要申請，使無線有源漏電流法絕緣監(jiān)測裝置的使用較為方便。借助于GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信可以使主機(jī)和其他監(jiān)控終端之間的距離得到極大的擴(kuò)展，借助于成熟且費(fèi)用低廉的GPRS網(wǎng)絡(luò)，使無線有源漏電流法絕緣監(jiān)測裝置的成本也得到了有效控制。
[0023]漏電電流感應(yīng)模塊安裝在需要監(jiān)測絕緣情況的設(shè)備電源進(jìn)線上，當(dāng)被測導(dǎo)線感應(yīng)出電流時(shí)，電流流經(jīng)電阻，電阻發(fā)熱產(chǎn)生溫度變化，溫度變化會傳導(dǎo)給SAW聲表面波傳感器模塊里的壓電材料。主機(jī)上的無線接收發(fā)射模塊將射頻信號作為激勵(lì)信號發(fā)射到SAW聲表面波傳感器模塊里的壓電材料的表面，該無線射頻信號通過叉指換能器的逆壓電效應(yīng)在基片表面激活一個(gè)聲表面波，聲表面波沿基片傳播，被左右兩個(gè)周期性反射柵反射形成諧振，該諧振器的諧振頻率與基片的溫度有關(guān)。叉指換能器通過壓電效應(yīng)將受到溫度影響了的反射聲表面波轉(zhuǎn)變成應(yīng)答的無線射頻信號發(fā)送到無線接收發(fā)射模塊而獲取溫度數(shù)據(jù)進(jìn)而得到漏電電流信號，即通過溫度數(shù)據(jù)的變化來判斷漏電電流感應(yīng)模塊是否有感應(yīng)到漏電電流以及漏電電流的大小，從而查找到接地故障點(diǎn)。
[0024]顯示模塊用于顯示經(jīng)過單片機(jī)控制模塊處理以后的漏電電流信號。按鍵模塊用于對漏電電流、通訊和顯示參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和更改。漏電電流信號可以通過RS485或RJ45通信模塊傳遞給其他終端，單片機(jī)控制模塊也能通過RS485或RJ45通信模塊接收其他終端發(fā)送過來的信息，實(shí)現(xiàn)無線無源漏電電流法直流回路接地故障輔助定位系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。
【權(quán)利要求】
1.一種變電所直流回路接地故障輔助定位裝置，其特征在于:包括通過無線通信連接的主機(jī)和無線無源漏電電流傳感器，所述無線無源漏電電流傳感器包括漏電電流感應(yīng)模塊、電阻、SAW聲表面波傳感器模塊，所述漏電電流感應(yīng)模塊與所述的電阻連接，所述電阻與所述的SAW聲表面波傳感器模塊連接，所述漏電電流感應(yīng)模塊安裝在需要監(jiān)測絕緣情況的設(shè)備電源進(jìn)線上，當(dāng)被測導(dǎo)線使漏電電流感應(yīng)模塊感應(yīng)出電流時(shí)，電流流經(jīng)電阻，電阻發(fā)熱產(chǎn)生溫度變化，溫度變化會傳導(dǎo)給SAW聲表面波傳感器模塊，所述SAW聲表面波傳感器模塊將溫度變化信號轉(zhuǎn)換為無線射頻信號并發(fā)送到主機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變電所直流回路接地故障輔助定位裝置，其特征在于:所述主機(jī)設(shè)有無線接收發(fā)射模塊接收SAW聲表面波傳感器模塊的無線射頻信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種變電所直流回路接地故障輔助定位裝置，其特征在于:所述SAW聲表面波傳感器模塊和無線接收發(fā)射模塊之間采用433MHz頻段進(jìn)行通訊。
4.一種變電所直流回路接地故障輔助定位方法，其特征在于:當(dāng)被測導(dǎo)線使漏電電流感應(yīng)模塊感應(yīng)出電流時(shí)，電流流經(jīng)電阻，電阻發(fā)熱產(chǎn)生溫度變化，溫度變化會傳導(dǎo)給SAW聲表面波傳感器模塊，所述SAW聲表面波傳感器模塊將溫度變化信號轉(zhuǎn)換為無線射頻信號并發(fā)送到主機(jī)，主機(jī)獲取溫度數(shù)據(jù)并通過溫度數(shù)據(jù)的變化來判斷漏電電流感應(yīng)模塊是否感應(yīng)到漏電電流以及漏電電流的大小，從而查找到接地故障點(diǎn)。
【文檔編號】G01R31/02GK104360219SQ201410669720
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】王毅超, 曹恒, 張 杰, 姚宸揚(yáng), 呂朝陽 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司, 國網(wǎng)浙江德清縣供電公司