[發明專利]剩余電流式電氣火災柔性在線辨識方法及裝置

有效

• 申請號: 201110289600.0
• 申請日: 2011-09-27
• 公開（公告）號: CN102354427A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 趙懷軍;趙澤卿
• 申請（專利權）人: 趙懷軍;趙澤卿
• 主分類號: G08B17/06
• 分類號: G08B17/06;G01R19/02
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 李中群

1.一種剩余電流式電氣火災柔性在線辨識方法，其特征在于：

1.1、在有效接地的電力低壓配用電系統輸饋電線路中裝設剩余電流互感器，使輸電電纜穿其心而過，通過一個饋電支路剩余電流及其它信號檢測單元(B)測量處理互感器采集到的線路集總剩余電流瞬時值irz及其波形，根據瞬時無功理論公式或有效值定義公式計算獲得其有效值Irz；

1.2、根據互感器輸出值的集總剩余電流瞬時值irz與點熱積聚剩余電流瞬時值ird及平均分布剩余電流瞬時值irp的關系：irz是irp與ird的矢量疊加和，其中irp的波形在時域上表現為一個頻率是工頻50Hz的正弦波，而ird的波形為一具有的非線性、時變性和暫態突變性特征的高次諧波，通過一個剩余電流信號處理單元(A)采用通用濾波處理方法或自相關理論計算法或傅立葉變換法或單相瞬時無功理論計算法或卡爾曼濾波處理方法，從集總剩余電流瞬時值irz波形中去除呈現工頻50Hz正弦波波形特征的平均分布剩余電流瞬時值irp，其余部分即為點熱積聚剩余電流瞬時值ird的波形，進一步按瞬時無功理論公式或有效值定義公式處理ird，計算獲得點熱積聚剩余電流的有效值Ird，并以此有效值的大小做為是否有電氣火災事故可能發生的辨識、報警或防控跳閘的判定標準：當Ird＞100mA時，該輸饋電線路沿線有危險電弧性接地短路故障發生，即存在潛在電氣火災事故隱患；當Ird≤100mA時，該輸饋電線路沿線無危險電弧性接地短路故障發生，即不存在潛在電氣火災事故隱患；

1.3、當Ird＞100mA時，通過一個輸出執行單元(C)向該輸饋電線路的控制系統發出防控跳閘指令或報警信息。

2.一種剩余電流式電氣火災柔性在線辨識裝置，其特征在于包括剩余電流信號處理單元(A)、饋電支路剩余電流及其它信號檢測單元(B)和輸出執行單元(C)三個主工作單元，其中：

2.1、剩余電流信號處理單元(A)由信號預調理子單元(2)、DSP系統模塊(6)、單片機系統模塊(7)、CPLD邏輯與組合系統模塊(8)、鍵盤模塊(15)、液晶顯示模塊(14)、通信口模塊(13)和日歷時鐘模塊(9)組成，信號預調理子單元(2)的輸出端直接接入DSP系統模塊(6)，DSP系統模塊(6)分別通過標準SPI總線和通用并行輸入輸出口與單片機系統模塊(7)和CPLD邏輯與組合系統模塊(8)相連，單片機系統模塊(7)通過通用并行輸入輸出口和CPLD邏輯與組合系統模塊(8)相連，鍵盤模塊(15)和液晶顯示模塊(14)分別經磁耦合器(12、11)隔離后與CPLD邏輯與組合系統模塊(8)相連，通信口模塊經磁耦合器(10)隔離后同時與單片機系統模塊(7)和CPLD邏輯與組合系統模塊(8)相連，日歷時鐘模塊(9)直接與單片機系統模塊(7)相連；

2.2、饋電支路剩余電流及其它信號檢測單元(B)由饋電支路剩余電流檢測子單元(1)、電纜接頭溫度檢測擴展子單元(3)、開關合分狀態檢測子單元(4)組成，饋電支路剩余電流檢測子單元(1)及電纜接頭溫度檢測擴展子單元(3)的輸出端分別與剩余電流信號處理環節(A)中的信號預調理子單元(2)的輸入端相連，開關合分狀態檢測子單元(4)的輸出端經光電耦合器(5)隔離后接至剩余電流信號處理單元(A)內CPLD邏輯與組合系統模塊(8)的輸入端；

2.3、輸出執行單元(C)由三個開出回路(19、20、21)組成，它們分別通過功率光電耦合器(16、17、18)隔離、驅動后與剩余電流信號處理單元(A)內CPLD邏輯與組合系統模塊(8)的輸出端相連。

3.根據權利要求2所述的剩余電流式電氣火災柔性在線辨識裝置，其特征在于饋電支路剩余電流及其他信號量檢測單元(B)中的剩余電流檢測子單元(1)采用六只并列的剩余電流互感器，電纜接頭溫度檢測擴展子單元(3)采用四路并列的溫度傳感器。

4.根據權利要求2所述的剩余電流式電氣火災柔性在線辨識裝置，其特征在于輸出執行單元(C)中的三個開出回路(19、20、21)分別為開關脫扣開出回路(19)、信號預告開出回路(20)和消防聯動開出回路(21)。