[發(fā)明專利]三相相序指示器及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910718855.0
• 申請日: 2019-08-05
• 公開（公告）號: CN112327064A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉爽;姜文超
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢森木磊石科技有限公司
• 主分類號: G01R29/18
• 分類號: G01R29/18;G01R19/175;G01S19/42;G08C17/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

本發(fā)明公開了一種三相相序指示器及系統(tǒng)，其中三相相序指示器包括控制器，以及均與該控制器連接的GPS模塊、相序指示燈、電流采樣電路、無線通訊模塊，還包括電流傳感器，與所述電流采樣電路連接；GPS模塊獲取衛(wèi)星時(shí)間并同步到控制器時(shí)鐘；電流采樣電路通過電流傳感器感采集電流，并定期通過無線通訊模塊上傳到服務(wù)器；控制器在電流過零引起的外部中斷時(shí)，記錄電流過零時(shí)刻，并通過無線通訊模塊從服務(wù)器獲取時(shí)鐘基準(zhǔn)源電流過零時(shí)刻和電網(wǎng)周期；控制器根據(jù)電流過零時(shí)刻、時(shí)鐘基準(zhǔn)源電流過零時(shí)刻和電網(wǎng)周期計(jì)算電流的相角差，并根據(jù)相角差、電流方向和相序的關(guān)系識(shí)別此時(shí)電流的相序；相序指示燈通過不同的顏色標(biāo)識(shí)電流的相序。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)輔助設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種三相相序指示器及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著城市的發(fā)展，城市設(shè)施越來越完善，電力電纜供電網(wǎng)絡(luò)日益增大。城市配電網(wǎng)電纜的相序識(shí)別和運(yùn)行時(shí)電氣量的測量，在日常運(yùn)行維護(hù)中是非常重要的環(huán)節(jié)。在電纜安裝或設(shè)備驗(yàn)收時(shí)，因配電系統(tǒng)供電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜、線路分支多，如果施工或搶修前后相序不一致，合環(huán)時(shí)會(huì)造成相間短路，直接給用戶供電易引發(fā)三相設(shè)備反轉(zhuǎn)損壞，造成用電設(shè)備損壞，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)越級電網(wǎng)事故。因此，以下的情況需要確認(rèn)相位、相序正確后才能供電：(1)相互聯(lián)絡(luò)可轉(zhuǎn)電線路的施工檢修，導(dǎo)線更換，電纜重新搭接或做中間接頭，連接跳線。(2)新投運(yùn)可聯(lián)絡(luò)線路的開關(guān)刀閘。(3)涉及雙電源配電所進(jìn)線電源、母聯(lián)的改接。(4)其它可能導(dǎo)致紊亂的施工、檢修工作。

傳統(tǒng)配網(wǎng)系統(tǒng)核相是在施工、檢修作業(yè)結(jié)束送電后,在一次側(cè)核相。高電壓作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)高，有的作業(yè)空間狹小，柜內(nèi)設(shè)備布置緊湊，易造成設(shè)備短路事故。如果是全封閉的開關(guān)柜，一次側(cè)不能核相，需將電源倒送至戶外柱上開關(guān)，作業(yè)人員登桿，在柱上開關(guān)兩側(cè)進(jìn)行核相，不但增加操作量和作業(yè)強(qiáng)度，而且風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高。這種方法最大的缺陷是遇到惡劣天氣室外不能作業(yè)，如果核相結(jié)果相位、相序不一致，還需再次停電改接，導(dǎo)致停電時(shí)間延長，影響用戶正常生產(chǎn)。另外對于全封閉金屬開關(guān)柜，送電后一次側(cè)不能核相。

傳統(tǒng)配網(wǎng)電纜核相時(shí)，整個(gè)電纜測試過程需要電纜兩端工作人員隨時(shí)溝通，通信方式主要為手持機(jī)或?qū)χv機(jī)。由于配電間或環(huán)網(wǎng)站有時(shí)處于地下，或因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)和位置因素造成無線信號屏蔽，導(dǎo)致核相工作人員間聯(lián)系困難。因此，在遇到通信困難時(shí)，通常使用多個(gè)對講機(jī)作為中間環(huán)節(jié)，通過多名工作人員逐級轉(zhuǎn)告的方式。這樣做的缺陷有：①逐級轉(zhuǎn)告容易出現(xiàn)失誤。如果中間環(huán)節(jié)有一個(gè)工作人員表達(dá)不清楚，容易造成操作錯(cuò)誤，嚴(yán)重者影響人身安全和設(shè)備安全。②工作效率低，工作時(shí)間長。③工作人員數(shù)量增多，勞動(dòng)成本增加。

目前，電力數(shù)據(jù)測量的方法有傳統(tǒng)的接觸式測量以及新興領(lǐng)域上的非接觸式測量兩大類：接觸式測量即傳統(tǒng)方法的測量方式，即直接用測量儀器(電壓互感器)與待測的高壓電設(shè)備接觸，將一次電壓和電流變換為二次信號傳輸給測量儀表進(jìn)行換算和顯示；非接觸式顧名思義就是測量設(shè)備不與高壓電直接接觸，利用電磁現(xiàn)象來進(jìn)行檢測和測量。接觸式測量方法因?yàn)樾枰獪y量設(shè)備與需要測量的高壓設(shè)備接觸，這種方法在各種環(huán)境和人為因素的影響下存在很大危險(xiǎn)性，并且在電纜通電情況下無法進(jìn)行，如果因?yàn)闄z測而給電網(wǎng)正常運(yùn)行帶來不利影響，會(huì)導(dǎo)致一些不必要的損失，所以接觸式測量方法無法做到對電纜隨時(shí)隨地的實(shí)時(shí)監(jiān)測和檢查。非接觸式測量克服了以上缺點(diǎn)，為高壓電纜和設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測和檢測的隨時(shí)性和隨地性提供可能性。因此非接觸式高壓信號測量也正慢慢的取代了傳統(tǒng)的接觸式測量方法，成為目前電力檢測發(fā)展的主要方向。

在目前的低壓配電網(wǎng)中，電流的檢測單元基本都安裝在變電站內(nèi)部和用戶所在的線路末端，而在連接它們的電纜線路中間關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上則很少有能夠監(jiān)測電流的裝置。隨著大量分布式電源和電動(dòng)汽車充電等波動(dòng)負(fù)荷的接入，配電網(wǎng)的運(yùn)行方式和潮流分布也將發(fā)生顯著的變化，給配電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測、在線故障識(shí)別和優(yōu)化調(diào)度都帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。要想更加準(zhǔn)確的監(jiān)測配電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，在配電網(wǎng)中增加更多的測量點(diǎn)顯得勢在必行。而在進(jìn)行三相測量時(shí)，需要至少同時(shí)安裝三組電流互感器，這對傳感器的體積、絕緣強(qiáng)度和穩(wěn)定性都提出了更高的要求。因此，傳統(tǒng)的電氣量測量方法已經(jīng)難以迎合配電網(wǎng)的發(fā)展需求，研究和發(fā)明基于新原理的電流傳感器對于推動(dòng)智能電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展具有舉足輕重的意義。