[發明專利]一種小電流接地故障檢測與定位的裝置及方法

無效

• 申請號: 200710012957.8
• 申請日: 2007-09-26
• 公開（公告）號: CN101159376A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 張化光;孫秋野;楊東升;王占山;王云爽;王迎春
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;G01R31/08
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司
• 代理人: 梁焱

1.一種小電流接地故障檢測與定位的裝置，其特征在于該裝置包括由CPU模塊、DSP、前置回路單元模塊、A/D轉換模塊、存儲器模塊、顯示與鍵盤操作模塊、通信模塊組成的下位機和上位機；其中前置回路模塊、A/D轉換模塊、CPU模塊、DSP依次連接，存儲器模塊、顯示與鍵盤操作單元模塊、通信模塊分別與CPU模塊相連，上位機與通信模塊相連，CPU模塊采集母線的零序電壓及各線路的零序電流的模擬信號，按比例調節其大小使之成為裝置能處理的幅值范圍，將其轉換為計算模塊能夠識別的數字信號，通過DSP分析信號，判斷是否發生故障，若發生故障給出選線結果，保存故障信息，并將選線結果傳送給上位機進行故障報警。

2.根據權利要求1所述的一種小電流接地故障檢測與定位的裝置，其特征在于所述的CPU模塊采用嵌入式ARM微處理器U1，U1的HD0、HD1、HD2、HD3、HD4、HD5、HD6、HD7分別和DSP數字信號處理器U2的D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7相連，U1的HCNTL1、HCNTLO、HBIL、nWE、nOE、nGCS1分別與U2的A3、A2、A1、A4、相連；U2的VCLK、VD0、VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6、VD7、GPC15、VFRAME、VLINE分別與鍵盤與顯示模塊中的LCD顯示器接口芯片U4的CP、VK0、VK1、VK2、VK3、VK4、VK5、VK6、VK7、DISP、FRM、LOAD相連；復位芯片U7通過引腳與U2的nRest引腳相連；A/D轉換模塊U3的D0～D15通過鎖存器U5的D0與U1的D0～D15相連，U3的與U1的IO2相連，電源芯片U6的輸出端Vout提供1.8V電源。

3.根據權利要求1所述的一種小電流接地故障檢測與定位的裝置，其特征在于所述的前置回路模塊用來采集零序電流量、零序電壓量的模擬信號，其J1、J3分別與采集零序電流量的電流互感器、采集零序電壓量的電壓互感器相連，J2與A/D轉換模塊相連，J4與計數器的輸入端相連，計數器的輸出端與ARM相連；接口J1與接口J2之間有RC濾波電路，接口J3與接口J4之間有光電耦合器濾波，其中J1的針1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、12、13分別于J2的針1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、12、13相連，J3的針1、2、3、4、5、6通過由兩電阻的串聯電路分別與六個光電耦合器的腳2、六個二極管正極相連，每個二極管正極、負極分別與對應的光電耦合器的腳2、1相連，六個光電耦合器的腳5與六個反向器的輸入端相連，六個反向器的輸出端分別于J4的1、2、3、4、5、6針相連；J4與計數器的輸入端相連。

4.權利要求1所述裝置實現小電流接地故障檢測與定位的方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟1、開始；

步驟2、實施采集中性點電壓值；

步驟3、判斷是否越限，如果否，轉步驟2，如果是執行步驟4；

步驟4、定為裝置啟動并啟動交流變送器；

步驟5、信號調整；

步驟6、采集各線路零序電流、零序電壓和各線路電流、電壓、功率信號；

步驟7、調用故障線路判斷子流程；

步驟8、調用故障距離判斷子流程；

步驟9、數據打包處理；

步驟10、判斷與上位機網絡通斷，如果通，執行步驟11；如果不通，執行步驟12；

步驟11、數據傳送至上位機顯示報警，執行步驟13；

步驟12、數據存儲在本地硬盤；

步驟13、結束。

5.根據權利要求4所述的小電流接地故障檢測與定位的方法，其特征在于步驟7所述故障線路判斷子流程包括以下步驟：

步驟1、開始；

步驟2、接收數據并放入內存；

步驟3、分別用功率方向選線流程，諧波分析選線流程，五次諧波選線流程，小波選線流程進行選線；

步驟4、根據結果設計決策表；

步驟5、基于粗糙集理論的選線有效域確定；

步驟6、模糊自適應推理的故障監測；

步驟7、選線結束。

6.根據權利要求5所述的一種小電流接地故障檢測與定位的方法，其特征在于步驟5所述基于粗糙集理論的選線有效域確定包括以下步驟：

步驟5.1、故障數據離散化；

步驟5.2、約簡；

步驟5.3、計算選擇系數；

步驟5.4、建立每種流程的有效性模糊模型。