[发明专利]一种分界开关系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压开关线路测量设备，属于高压开关保护技术领域。

背景技术

现有技术中通常依靠变电所馈线保护装置，它通过预先设定的电流和电压等技术参数来判断线路的运行状况，如果线路发生过流、短路等故障，变电所的保护装置迅速切断故障馈路，确保系统供电的安全。由于高压馈线一般采用架空线路，有的用户专线带一两条支线，有的线路是T接多条支线或多台变压器呈放射状；有的线路短到几十米，有的线路长达几十千米；有的架空线路穿山越岭，有的全线架空，有的是电缆架空混合线路；有些架空线路临时带有电缆用户、带有临时箱变。架空线路一旦发生故障查找困难，特别是当线路发生单相接地时，由于故障点难以确定，往往延误了事故处理，造成故障扩大，进一步发展为相间短路。 目前很多供电公司仍使用拉线法判断故障出线位置。因此，现有技术不能判断故障线路的位置，隔离故障点，缩小线路的停电范围。

发明内容

本发明的目的是：提供一种能迅速判断线路故障位置和隔离故障线路，缩小停电范围的高压开关线路故障检测系统。

本发明的目的是这样实现的：一种分界开关系统，由开关本体、控制器、后台管理机组成；所述开关本体包括三相电压互感器、三相电流互感器、零序电流互感器、操作回路；所述控制器包括变送器、模数转换电路、单片机系统、第一通信模块；三相电压互感器、三相电流互感器、零序电流互感器分别连接变送器的输入端，变送器的输出端连接模数转换电路的输入端，模数转换电路的输出端连接单片机系统，操作回路与单片机系统连接，第一通信模块与单片机系统连接；所述后台管理机内设置与所述第一通信模块配合的第二通信模块。

作为本发明的一种改进，所述控制器内的单片机系统的输出端连接显示模块。

作为本发明的一种改进，所述第一通信模块和第二通信模块分别为GPRS通信模块。

作为本发明的一种改进，所述第一通信模块和第二通信模块分别为光纤通信模块。

本发明由分界开关本体、控制器、后台管理机组成，分界开关本体实时将线路电流、电压和零序电流信号传输至控制器。控制器由变送器、模数转换电路、单片机系统、显示模块、通信模块组成，变送器的作用是将输电线路互感器送来的电压和电流值变换为单片机系统所能处理的电压和电流值，实现实时监测线路。单片机系统是核心，除了完成数据采样、测距运算外，还负责数据传输。

本发明的单片机系统利用故障电压和电流计算故障回路电抗值从而标定出故障点距离，当线路发生短路故障时，通过测量计算线路首端即分界开关本体至故障点的线路电抗，根据传输线的线路电抗值与长度成正比原则，即可确定故障点的距离。

通过所测得的电压、电流值可判断出故障的类型，由换算出的电抗值，可准确算出故障点的距离。对于三相短路、两相短路及中性点不接地系统的单相接地等各类故障的测量，其原理同上，区别仅在于所需测量参数为所构成回路中的相间电压和电流。

单片机系统将线路的运行状况进行分析运算，除了完成数据采样、测距运算外，还负责数据传输。当线路发生单相接地故障时控制分界开关自动分闸；当线路发生短路故障时控制分界开关自动跳闸，并根据线路故障情况控制分界开关进行重合闸或自动闭锁故障线路；同时精确测量故障点，实时与后台管理机数据转换。

后台管理机负责数据的集中管理，根据线路状况进行各分界开关的参数设置，故障点的电子地图的显示，对分界开关进行远程分、合闸的操作，监视开关的运行状况和线路运行状况，并进行数据的存储。

线路中的各开关本体和控制器可以计算出故障点，通过GPRS通信模块或光纤通信模块发送给变电所的后台管理机，同时可以用短信方式自动将故障的位置和故障的相关技术参数时通知检修人员，进线快速检修，后台管理机将分界开关本体发回的故障位置准确反映在电子地图上。经过电力系统动态模拟试验装置上进行了模拟试验，各种实测数据表明，系统测量误差小于0.3％，且工作可靠。

本发明能迅速判断线路故障位置和隔离故障线路，缩小停电范围，开关本体和控制器采用一体化设计，户外安装方便，运行可靠，是智能电网中配网自动化的首选设备。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种分界开关系统，由开关本体1、控制器2、后台管理机3组成；开关本体1包括三相电压互感器101、三相电流互感器103、零序电流互感器102、操作回路104；控制器2包括变送器201、模数转换电路202、单片机系统203、第一通信模块205；三相电压互感器101、三相电流互感器103、零序电流互感器102分别连接变送器201的输入端，变送器201的输出端连接模数转换电路202的输入端，模数转换电路202的输出端连接单片机系统203，操作回路104与单片机系统203连接，第一通信模块205与单片机系统203连接；后台管理机3内设置与第一通信模块203配合的第二通信模块301。控制器2内的单片机系统203的输出端还连接一个显示模块204。第一通信模块205和第二通信模块301分别为GPRS通信模块或者分别为光纤通信模块。