專利名稱：一種簡捷型多功能配網電纜線路綜合監(jiān)控系統的制作方法
技術領域：
一種簡捷型多功能配網電纜線路綜合監(jiān)控系統 技術領域-
本實用新型涉及電纜線路中檢測及控制系統，具體說是一種簡捷 型多功能配網電纜線路綜合監(jiān)控系統。
背景技術：
隨著市場觀念的轉變和電力發(fā)展的需求，配網電纜線路自動化 的實現已經成為供電企業(yè)十分緊迫的任務。根據目前現有的配網電纜 線路自動化裝置的運行情況來看，仍有一些遺留問題有待解決。首先 現有的電纜線路自動化系統都不具備準確檢測單相接地故障的功能， 這對配網電纜線路中故障率排第一位的單相接地故障來說顯然是一 個急待解決的問題；其次，現有的配網電纜線路自動化設備的通訊網 絡都是通過雙絞線或光纜連接，完成數據傳輸，其施工難度大、造價 高、維護困難，從其運行結果來看不能保證系統正常穩(wěn)定運行
實用新型內容
本實用新型的目的在于提供一種安裝、使用方便，判斷準確的簡 捷型多功能配網電纜線路綜合監(jiān)控系統。
為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案為 一種配網電纜線路故障點判斷、查巡及斷路器遠程控制系統，其 特殊之處在于所述的系統包括測試信號發(fā)生裝置、DTU裝置、 軟件管理系統；其中測試信號發(fā)生裝置安裝于電纜線路中，當線路發(fā)生單相接地故障時，該裝置可向線路中性點注入檢測信號，用于DTU
進行檢測。DTU裝置可在線檢測線路運行狀況，并將檢測信息發(fā)送
到后臺管理系統，集保護(線路短路接地故障時可準確判斷并發(fā)出指
令)、通訊(利用GSM/CDMA公網，將信號上傳監(jiān)控中心)、遠動(遠 程控制開關分合)。軟件管理系統可用于接受、分析、處理線路上各 DTU發(fā)回的在線檢測數據，實時監(jiān)控電纜線路自動化設備的運行狀 況，實現電纜線路自動化設備的遠程(開關型)，迅速確定故障支線。 上述的DTU包括電源模塊、采樣模塊、數據處理模塊、通訊模 塊；所述的電源模塊為將磁場能量轉換為電能的互感器，所述的采樣 模塊為設在斷路器內部的電流互感器，并經I-V變換電路及濾波電路 后與數據處理模塊連接，所述的數據處理模塊的接口與通訊模塊的接 口連接。
上述的電源模塊、采樣模塊、數據處理模塊、通訊模塊設置在電 磁屏蔽的金屬外殼內。
上述的通訊模塊為德國西門子公司的TC35工業(yè)級GSM手機模塊。
上述的數據處理模塊為能對采樣模塊的電壓信號進行AD變換并 利用單片微機進行分析處理模塊。
本實用新型相對于現有技術，其優(yōu)點如下
1、 本實用新型運行中可維護性好，可帶電更換，安裝方便。
2、 本實用新型增加了通訊模塊，系統采用多種通訊方式
(GSM/CDM)與傳統的電纜線路自動化系統的通訊方式不 同，其安裝、維護方便，成本低。3、 本實用新型采用特殊取能方式，無需外接電源。
4、 本實用新型可檢測電纜線路自動化設備內各電纜接頭溫度。
5、 本實用新型不僅檢測出相間短路故障區(qū)段，也可檢測出單相
接地故障點。
6、 本實用新型中DTU裝置可通過通訊模塊接受軟件管理系統的
控制命令，并控制斷路器分合，可將故障區(qū)段隔離或切除， 從而達到快速排除故障得目的。

圖1為本實用新型系統整體結構圖； 圖2為本實用新型的單相接地點判斷示意圖； 圖3為本實用新型相間短路故障檢測示意圖。
具體實施方式
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單相接地故障檢測在電纜線路中，正常工作時流過中性點的電 流一般小于IOA，但發(fā)生單相接地是流過中性點的電流立刻會增大， 安裝于變電站內的測試信號發(fā)生裝置可向線路中性點注入檢測信號，
安裝在線路上的DTU裝置一直對線路上的電流實時檢測，當DTU檢 測到檢測信號時內部的單片微機會對發(fā)生單相接地故障時的實際時 間、及測試信號大小進行記錄，并將結果保存于EEPR0M 。利用手機 模塊傳送記錄上位微機中，利用處理程序將各個FTU裝置的記錄結果 進行分析處理，從而確定出單相接地故障區(qū)段的位置。
相間短路故障檢測在電纜線路中，正常工作電流一般小于500A， 而短路時電流一般大于800A，短路電流持續(xù)時間幾十毫秒，本實用 新型系統即根據以上特點對電纜線路中的電流進行實時檢測，當發(fā)生短路時DTU內部比較電路立刻給單片微機送出一個信號，單片微機可
對短路發(fā)生時的實際時間進行記錄，并將結果保存于EEPR0M 。利用 手機模塊傳送記錄上位微機中，利用處理程序將各個DTU裝置的記錄 結果進行分析處理，從而確定出短路點的位置。
參見圖1本實用新型系統由測試信號發(fā)生裝置6 、 DTU裝置7 、 軟件管理系統8依次連接構成。
測試信號發(fā)生裝置安裝于電纜線路中，當線路發(fā)生單相接地故 障時，該裝置可向線路中性點注入檢測信號，用于DTU進行檢測。
DTU裝置可在線檢測線路運行狀況，并將檢測信息發(fā)送到后臺 管理系統，集保護(線路短路接地故障時可準確判斷并發(fā)出指令)、通 訊(利用GSM/CDMA公網，將信號上傳監(jiān)控中心)、遠動(遠程控 制開關分合)。
軟件管理系統可用于接受、分析、處理線路上各DTU發(fā)回的 在線檢測數據，實時監(jiān)控電纜線路自動化設備的運行狀況，實現電纜 線路自動化設備的遠程(開關型)，迅速確定故障支線。
其中DTU包括電源模塊1、采樣模塊2、數據處理模塊3、通訊 模塊4構成
電源模塊為整個裝置的工作提供能量，在線路電流正常時，由 互感器將線路的磁場能量轉換為電能，使裝置電路正常工作，并對內 置的鋰電池進行浮充；當線路發(fā)生停電后，利用鋰電池使裝置繼續(xù)正 常工作約24小時。
采樣模塊利用電流互感器及I-V變換電路將線路中的電流信號 轉變成電壓信號并送到數據處理模塊。數據處理模塊對采樣模塊的電壓信號進行濾波處理、AD變換 并利用單片微機進行分析處理，判斷是否發(fā)生單相接地，并對單相接 地發(fā)生時的的實際時間及測試信號大小進行記錄，并將結果保存于
EEPR0M 。
通訊模塊利用德國西門子公司的TC35工業(yè)級手機模塊完成裝 置與上位微機的通訊。
參見圖2、圖2為本實用新型的單相接地點判斷示意圖；當線路 發(fā)生單相接地故障時信號發(fā)生裝置B可向線路發(fā)送檢測信號(紅色箭 頭所示)，該檢測信號為一特殊頻率的低頻信號。DTU通過內部測量 CT采集線路電流信號，該信號經過濾波模塊濾除工頻信號，并對剩 下的信號發(fā)生裝置所發(fā)出的檢測信號進行處理，如果該信號強度超過 所設定門限值則認為線路發(fā)生單相接地故障，并向后臺發(fā)送故障信 息，如在上圖中裝置1、 2向后臺軟件管理系統發(fā)送信息。后臺軟件 管理系統根據裝置返回的數據及裝置在線路的安裝位置判斷出故障 區(qū)段。
單相接地故障檢測原理是利用電流互感器及I-V變換電路將線 路中的電流轉變成電壓信號，此電壓信號在600A以下正比于線路電 流，此電壓信號經過濾波電路將50Hz的工頻信號濾掉并對剩下的測 試信號放大將此電壓信號進行AD變換，利用單片微機對AD變換值進 行處理比較其是否大于設定的門限值，如果大于則判定線路單相接 地，否則繼續(xù)進行采樣比較循環(huán)。
當判定線路發(fā)生單相接地后，單片微機對發(fā)生的實際時間、及所 測的測試信號大小進行記錄，并將結果保存于EEPROM 。本裝置可存儲最近一條單相接地故障記錄，每條記錄在掉電情況下可保存十年以
上，EEPR0M可改寫10萬次。
參見圖3、圖3為本實用新型相間短路故障檢測示意圖。DTU實 時檢測線路的負荷電流，當線路的負荷電流超過裝置設定的短路保護 整定值，裝置認為線路發(fā)生相間短路故障并向后臺軟件管理系統發(fā)送 故障信息。如下圖所示，發(fā)生故障后裝置1、 3向軟件管理系統發(fā)送 故障信息。后臺軟件管理系統根據裝置返回的數據及裝置在線路的安 裝位置判斷出故障區(qū)段。
權利要求1、一種簡捷型多功能配網電纜線路綜合監(jiān)控系統，其特征在于所述的系統由測試信號發(fā)生裝置(6)、DTU裝置(7)、軟件管理系統(8)三部分依次連接構成；測試信號發(fā)生裝置(6)設置于電纜線路中，當線路發(fā)生單相接地故障時，裝置可向線路中性點注入檢測信號，用于DTU裝置(7)進行檢測；DTU裝置(7)在線檢測線路運行狀況，并將檢測信息發(fā)送到后臺管理系統；軟件管理系統(8)用于接受、分析、處理線路上各DTU發(fā)回的在線檢測數據，實時監(jiān)控電纜線路自動化設備的運行狀況，實現電纜線路自動化設備的遠程，迅速確定故障支線。
2、 根據權利要求1所述的一種簡捷型多功能配網電纜線路綜合 監(jiān)控系統，其特征在于所述的DTU包括電源模塊(1)、采樣模塊(2)、數據處理模塊(3)、通訊模塊(4);所述的電源模塊(1)為 將磁場能量轉換為電能的互感器，所述的采樣模塊(2)為設在斷路 器內部的電流互感器，并經I-V變換電路及濾波電路后與數據處理模 塊(3)連接，所述的數據處理模塊(3)的接口與通訊模塊(4)的 接口連接。
3 、根據權利要求1或2所述的一種簡捷型多功能配網電纜線路 綜合監(jiān)控系統，其特征在于所述的電源模塊(1)、采樣模塊(2)、 數據處理模塊(3)、通訊模塊(4)設置在電磁屏蔽的金屬外殼內。
4 、根據權利要求3所述的一種簡捷型多功能配網電纜線路綜合 監(jiān)控系統，其特征在于所述的通訊模塊(4)為德國西門子公司的TC35工業(yè)級GSM手機模塊。
5 、根據權利要求3所述的一種簡捷型多功能配網電纜線路綜合 監(jiān)控系統，其特征在于所述的數據處理模塊(3)為能對采樣模塊 的電壓信號進行AD變換并利用單片微機進行分析處理模塊。
專利摘要本實用新型涉及一種簡捷型多功能配網電纜線路綜合監(jiān)控系統?，F有的電纜線路自動化系統都不具備準確檢測單相接地故障的功能，這對配網電纜線路中故障率排第一位的單相接地故障來說顯然是一個亟待解決的問題。本實用新型測試信號發(fā)生裝置、DTU裝置、軟件管理系統連接構成；其中測試信號發(fā)生裝置安裝于電纜線路中，用于DTU裝置進行檢測；軟件管理系統用于接受、分析、處理線路上各DTU發(fā)回的在線檢測數據，實時監(jiān)控電纜線路自動化設備的運行狀況。因而其實現電纜線路自動化設備的遠程，迅速確定故障支線。
文檔編號G01R31/08GK201290028SQ200820222298
公開日2009年8月12日 申請日期2008年11月5日 優(yōu)先權日2008年11月5日
發(fā)明者超 劉, 勇 周, 尹之仁, 湯懷收, 王建輝 申請人:西安興匯電力科技有限公司;咸陽供電局