[實用新型]一種配網中壓架空線路在線監測裝置

有效

• 申請號: 201320011514.8
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN203149067U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 李傳健;余南華;李瑞;周克林
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本實用新型涉及一種配網中壓架空線在線監測裝置。

背景技術

隨著我國企業與居民用電量激增，用戶對于供電可靠性與供電質量的要求日益提高。但是長期以來，我國的電力建設重視發電、輸電環節，忽視配電環節。這就導致了我國配電網建設水平較低，且配網一直處于不可視的運行狀態，年停電時間過長，供電的可靠性與供電質量不能滿足用戶的要求。事實表明，僅靠目前的人工監測、排查配電網故障方式已經不能適應當今復雜的配電網運行情況，為了配合智能配電網的發展，配網在線監測技術勢必成為當前發展的主要方向。

現有的配網在線監測裝置功耗大、需要供電電源。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題，就是提供一種具有超低功耗自取電電源的配網中壓架空線在線監測裝置，可實時采集配網架空線的電流信號，通過短距離MESH和GPRS混合組網通信技術，將現場采集到的數據傳輸回監測后臺，改善配網運行狀態不可知的問題；此外，本裝置通過采集三相電流及時鐘同步，借助微機運算可得到零序電流參數，通過對零序電流的分析比較判斷單相接地故障，有效地解決了架空線路單相故障難以識別判斷的問題。

解決上述技術問題，本實用新型通過以下技術方案實現：

一種配網中壓架空線在線監測裝置，包括終端和三臺探頭，各探頭分別與終端電連接，其特征是：所述的終端包括終端MESH通信模塊10、終端GSM通信模塊11、終端電源模塊16、終端時鐘模塊17、終端太陽能板12和由終端微型處理器13和終端存儲器14構成的終端CPU模塊15，終端MESH通信模塊、終端GSM通信模塊、終端電源模塊和終端時鐘模塊分別與終端CPU模塊雙向電連接，終端太陽能板與終端電源模塊連接；所述的探頭包括探頭電流互感器1、探頭信號處理電路2、探頭電源模塊6、探頭時鐘模塊7、探頭前置存儲器8、探頭MESH通信模塊9和由探頭微型處理器4和探頭存儲器5構成的探頭最小CPU處理模塊3，探頭電流互感器、探頭信號處理電路和探頭最小CPU處理模塊依次單向電連接，探頭電源模塊、探頭時鐘模塊、探頭前置存儲器和探頭通信模塊分別與探頭最小CPU處理模塊雙向電連接，探頭信號處理電路還與探頭前置存儲器單向電連接。

電流互感器用于采集配網架空線路的電流信號，將線路的大電流轉換成信號處理電路需要的小電流；信號處理電路用于將電流互感器二次回路送過的小電流進行A/D變換，并將變換后的數字信號發送給CPU最小運行模塊處理模塊，同時將變換后的數字信號存儲于前置存儲中緩存；CPU最小運行模塊的探頭微型處理器和探頭存儲器主要用于波形數據的處理與壓縮；第二電源模塊用于向探頭提供工作電壓；第二時鐘模塊用于向CPU最小運行模塊提供精準時鐘信號；通信模塊采用MESH短距離通信方式，用于接收終端發送的指令和發送波形數據。

終端的MESH通信模塊用于與探頭進行無線短距離通信；GSM通信模塊用于將故障信息及錄波數據發送給后臺監測系統；CPU模塊主要將多個探頭發送的電流波形進行集中同步處理及故障判斷；第一電源模塊用于對蓄電池和太陽能板的能量管理和對終端的供電管理；第一時鐘模塊用于向CPU模塊提供精準時鐘信號；太陽能板用于將太陽能轉換成電能，對蓄電池進行充電或者對設備進行供電。

本實用新型工作原理：探頭通過電流互感器將架空線路上的電流信號經過信號處理電路傳送過CPU最小運行系統，CPU在不工作的時候處于休眠狀態，當線路發生電流突變或者接受到后臺主動召測后，啟動CPU工作，CPU將互感器采集到的數據進行錄波和處理，并將處理后的數據通過短距離MESH通信方式發送至終端。終端在接受到任一波形發送的電流波形信息后，請求另外兩個探頭反饋電流波形，并合成零序電流。通過對三相電流和零序電流的分析和比較，判斷是否發生故障。當判定線路發生故障時，則通過GPRS通信模塊將故障類型及故障發生時的波形上送給主站。對于主動召測的命令，判斷完后，若無故障也將采集到的三相電流波形上送給主站。

終端除了進行故障判別和與主站通信以外，還具有時鐘同步功能。終端將定時發送時鐘對時命令給探頭，探頭在接受到對時命令后強制時鐘與終端同步，實現A、B、C三相的時鐘與終端相同，并采用電流過零點開始采集，在保證三相電流的時鐘同步的同時，便于零序電流合成。