一种用于配电网络的自适应故障判别装置论文和设计-汪文达

全文摘要

本实用新型提供一种用于配电网络的自适应故障判别装置，采用插件与插件拔插的总线连接结构，包括：机箱以及设置在所述机箱内的总线插件、电源插件、CPU插件、开入开出插件和交流插件，所述电源插件、CPU插件、开入开出插件以及交流插件均插接在所述总线插件上，并通过所述总线插件相互连接传输信息。本实用新型在配电网络发生故障的情况下，能够不依赖于预设的定值门槛来准确判断出故障状态，提升配电网络故障判断的准确性和配电网络的供电可靠性，实用性较高。

主设计要求

1.一种用于配电网络的自适应故障判别装置，其特征在于，采用插件与插件拔插的总线连接结构，包括：机箱以及设置在所述机箱内的总线插件、电源插件、CPU插件、开入开出插件和交流插件，所述电源插件、CPU插件、开入开出插件以及交流插件均插接在所述总线插件上，并通过所述总线插件相互连接传输信息。

设计方案

2.根据权利要求1所述的自适应故障判别装置，其特征在于，所述电源插件通过电源端子连接外部110V\/220V直流电源，通过DC\/DC开关电源模块转换后，经所述总线插件为所述总线插件、CPU插件、开入开出插件以及交流插件提供5V直流工作电源。

3.根据权利要求1所述的自适应故障判别装置，其特征在于，所述CPU插件用于接收所述开入开出插件传输的配电开关的位置信息和功能压板信息、所述交流插件传输的模拟量信息，在配电开关发生故障时发出跳闸动作命令，再经所述总线插件传送至所述开入开出插件，向执行动作的电动机构发出跳闸动作的电信号。

4.根据权利要求3所述的自适应故障判别装置，其特征在于，所述配电开关的位置信息是指配电开关处于分闸还是合闸的状态，所述功能压板信息是指保护投退功能硬压板处于投入还是退出状态、装置检修硬压板处于检修还是非检修状态，所述模拟量信息是指所述自适应故障判别装置所在配电开关的A、B、C三相电压和电流信息。

5.根据权利要求4所述的自适应故障判别装置，其特征在于，所述保护投退功能硬压板和所述装置检修硬压板均设置在所述机箱外部，所述保护投退功能硬压板通过电缆与所述开入开出插件的采集端子相连接，用于投入或退出自适应故障判断功能；所述装置检修硬压板通过电缆与所述开入开出插件的采集端子相连接，用于获取所述自适应故障判别装置所在配电开关是否处于检修状态。

6.根据权利要求5所述的自适应故障判别装置，其特征在于，当所述保护投退功能硬压板闭合时，所述电源插件的正电源通过所述保护投退功能硬压板到达保护投退开入光耦，使所述保护投退开入光耦导通，所述自适应故障判别装置获取到保护投退开入状态为高电平，判断为保护投退功能硬压板投入；当保护投退功能硬压板投入时表示自适应故障判断功能处于投入状态，反之则处于退出状态。

7.根据权利要求5所述的自适应故障判别装置，其特征在于，当所述装置检修硬压板闭合时，所述电源插件的正电源通过所述装置检修硬压板到达装置检修开入光耦，使所述装置检修开入光耦导通，所述自适应故障判别装置获取到检修开入状态为高电平，判断为装置检修硬压板投入；当装置检修硬压板投入时表示此时所述配电开关处于检修状态，反之则处于非检修状态。

8.根据权利要求3所述的自适应故障判别装置，其特征在于，所述开入开出插件用于接收经所述总线插件发来的跳闸动作命令，将保护开出信号经外部接线作用到配电开关，同时利用其具有的采集端子采集所述自适应故障判别装置所在配电开关的位置信息和功能压板信息，经所述总线插件传送给所述CPU插件。

9.根据权利要求3所述的自适应故障判别装置，其特征在于，所述交流插件用于利用交流端子采集所述自适应故障判别装置所在配电开关的A、B、C三相电压和电流信息，并经所述总线插件传送给所述CPU插件。

10.根据权利要求1所述的自适应故障判别装置，其特征在于，所述机箱为标准4U机箱，其宽×高×深：482.1mm×177mm×279.5mm。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统配电网络保护及自动化技术领域，尤其涉及一种用于配电网络的自适应故障判别装置。

背景技术

到目前为止，配电网主要采用过流作为故障识别判据，需要配电网管理部门在设备投运前预先给出过流的门槛定值。随着配电网规模逐年增长，网络拓扑愈加复杂，加上架空、电缆线路混合，负荷分布不均匀的特点，故障电流随线路长度、负荷大小的变化呈现不同数值特征，从而造成过流定值整定困难，使得传统的预先给出过流门槛定值和采用纯过流的稳态量判据完成保护逻辑判断的方法，已经不能再满足当前复杂系统的需求。若依旧继续使用定值整定方法和采用纯过流的稳态量判据完成保护逻辑判断，不合理的整定有可能造成误判，进而影响下一步的动作策略，最终会影响故障隔离和供电恢复，有可能会造成健全区域的大面积停电以及系统的不安全合环运行，严重影响配电自动化系统的可靠性和国民的供电质量。因此，有必要提供一种能够不依靠定值门槛而自适应判别配电网络各种故障的装置，以提高配电网络的供电可靠性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种用于配电网络的自适应故障判别装置，以保证在配电网络发生故障的情况下，能够不依赖于预设的定值门槛来准确判断出故障状态，提升配电网络故障判断的准确性。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于配电网络的自适应故障判别装置，采用插件与插件拔插的总线连接结构，包括：机箱以及设置在所述机箱内的总线插件、电源插件、CPU插件、开入开出插件和交流插件，所述电源插件、CPU插件、开入开出插件以及交流插件均插接在所述总线插件上，并通过所述总线插件相互连接传输信息。

其中，所述电源插件通过电源端子连接外部110V\/220V直流电源，通过DC\/DC开关电源模块转换后，经所述总线插件为所述总线插件、CPU插件、开入开出插件以及交流插件提供5V直流工作电源。

其中，所述CPU插件用于接收所述开入开出插件传输的配电开关的位置信息和功能压板信息、所述交流插件传输的模拟量信息，在配电开关发生故障时发出跳闸动作命令，再经所述总线插件传送至所述开入开出插件，向执行动作的电动机构发出跳闸动作的电信号。

其中，所述配电开关的位置信息是指配电开关处于分闸还是合闸的状态，所述功能压板信息是指保护投退功能硬压板处于投入还是退出状态、装置检修硬压板处于检修还是非检修状态，所述模拟量信息是指所述自适应故障判别装置所在配电开关的A、B、C三相电压和电流信息。

其中，所述保护投退功能硬压板和所述装置检修硬压板均设置在所述机箱外部，所述保护投退功能硬压板通过电缆与所述开入开出插件的采集端子相连接，用于投入或退出自适应故障判断功能；所述装置检修硬压板通过电缆与所述开入开出插件的采集端子相连接，用于获取所述自适应故障判别装置所在配电开关是否处于检修状态。

其中，当所述保护投退功能硬压板闭合时，所述电源插件的正电源通过所述保护投退功能硬压板到达保护投退开入光耦，使所述保护投退开入光耦导通，所述自适应故障判别装置获取到保护投退开入状态为高电平，判断为保护投退功能硬压板投入；当保护投退功能硬压板投入时表示自适应故障判断功能处于投入状态，反之则处于退出状态。

其中，当所述装置检修硬压板闭合时，所述电源插件的正电源通过所述装置检修硬压板到达装置检修开入光耦，使所述装置检修开入光耦导通，所述自适应故障判别装置获取到检修开入状态为高电平，判断为装置检修硬压板投入；当装置检修硬压板投入时表示此时所述配电开关处于检修状态，反之则处于非检修状态。

其中，所述开入开出插件用于接收经所述总线插件发来的跳闸动作命令，将保护开出信号经外部接线作用到配电开关，同时利用其具有的采集端子采集所述自适应故障判别装置所在配电开关的位置信息和功能压板信息，经所述总线插件传送给所述CPU插件。

其中，所述交流插件用于利用交流端子采集所述自适应故障判别装置所在配电开关的A、B、C三相电压和电流信息，并经所述总线插件传送给所述CPU插件。

其中，所述机箱为标准4U机箱，其宽×高×深：482.1mm×177mm×279.5mm。

本实用新型实施例的有益效果在于：在配电网络发生故障的情况下，能够不依赖于预设的定值门槛来准确判断出故障状态，提升配电网络故障判断的准确性和配电网络的供电可靠性，实用性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一种用于配电网络的自适应故障判别装置的原理方框图。

图2是本实用新型实施例中功能压板回路示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。本实用新型所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本实用新型，而非对本实用新型保护范围的限制。

请参照图1所示，本实用新型实施例提供一种用于配电网络的自适应故障判别装置，采用插件与插件拔插的总线连接结构，包括：机箱6以及设置在机箱6内的总线插件1、电源插件2、CPU插件3、开入开出插件4和交流插件5，电源插件2、CPU插件3、开入开出插件4以及交流插件5均插接在总线插件1上，并通过总线插件1相互连接传输信息。

具体地，电源插件2通过电源端子连接外部110V\/220V直流电源，通过DC\/DC开关电源模块转换后，经总线插件1为总线插件1、CPU插件3、开入开出插件4以及交流插件5提供5V直流工作电源。

CPU插件3接收开入开出插件4传输的配电开关的位置信息和功能压板信息、交流插件5传输的模拟量信息，在配电开关发生故障的情况下发出跳闸动作命令，再经总线插件1传送至开入开出插件4，向执行动作的电动机构发出跳闸动作的电信号；同时CPU插件3还完成显示、通信以及人机接口功能。

开入开出插件4接收经总线插件1发来的跳闸动作命令，将保护开出信号经外部接线作用到配电开关（配电开关通过电缆与开入开出插件4相连），同时利用其具有的采集端子采集本自适应故障判别装置所在配电开关的位置信息（指配电开关处于分闸还是合闸的状态）和功能压板信息，经总线插件1传送给CPU插件3。配电开关的位置信息指配电开关处于分闸还是合闸的状态。功能压板包括保护投退功能硬压板和装置检修硬压板，均设置在机箱6外部，其中，保护投退功能硬压板通过电缆与开入开出插件4的采集端子相连接，用于投入或退出自适应故障判断功能；装置检修硬压板通过电缆与开入开出插件4的采集端子相连接，用于获取自适应故障判别装置所在配电开关是否处于检修状态。

再如图2所示，保护投退功能硬压板投入的情况下，本实施例自适应故障判别装置的自适应故障判断功能投入；装置检修硬压板投入时，本实施例自适应故障判别装置的检修状态投入。具体来说，当所述保护投退功能硬压板闭合时，电源插件2的正电源通过保护投退功能硬压板到达保护投退开入光耦，使保护投退开入光耦导通，本实施例自适应故障判别装置获取到保护投退开入状态为高电平，判断为保护投退功能硬压板投入；当保护投退功能硬压板投入时表示自适应故障判断功能处于投入状态，反之则处于退出状态。当装置检修硬压板闭合时，电源插件2的正电源通过装置检修硬压板到达装置检修开入光耦，使得装置检修开入光耦导通，本实施例自适应故障判别装置获取到检修开入状态为高电平，判断为装置检修硬压板投入；当装置检修硬压板投入时表示此时配电开关处于检修状态，反之则处于非检修状态。保护投退开入光耦和装置检修开入光耦均设置在开入开出插件4中。

交流插件5利用交流端子采集线路所在支路的模拟量信息，即本实施例自适应故障判别装置所在配电开关的A相电压、A相电流、B相电压、B相电流、C相电压、C相电流等信息，经总线插件1传送给CPU插件3。

作为具体实施时的一个例子，机箱6采用标准4U（整层）机箱外形尺寸，其宽×高×深：482.1mm×177mm×279.5mm。总线插件1采用长园深瑞继保自动化有限公司的SR1003-00型总线插件，电源插件2采用长园深瑞继保自动化有限公司的SR1630型电源插件，CPU插件3采用长园深瑞继保自动化有限公司的SR1203-00型控制插件，开入开出插件4采用长园深瑞继保自动化有限公司的SR1311-00型开入开出插件，交流插件5采用长园深瑞继保自动化有限公司的SR1120-AH型交流插件。

本实用新型用于配电网络的自适应故障判别装置采集外部的配电开关的位置信息、A、B、C三相的电压与电流等交流量信息、外部设置的保护投退功能硬压板以及外部设置的装置检修硬压板等状态信息，并据此判断所在的配电开关是否发生故障，例如，当保护投退功能硬压板投入且装置检修硬压板退出时，本实用新型用于配电网络的自适应故障判别装置进入正常工作状态；当A、B、C三相电压任意一相小于20V且对应的A、B、C三相电流突变量大于120A时，判定装置所在的配电开关发生故障，从而实现在配电网络发生故障，不依赖预设定值即可判断装置所在配电开关故障状态的目的。

通过上述说明可知，本实用新型实施例的有益效果在于，在配电网络发生故障的情况下，能够不依赖于预设的定值门槛来准确判断出故障状态，提升配电网络故障判断的准确性和配电网络的供电可靠性，实用性较高。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

设计图

一种用于配电网络的自适应故障判别装置论文和设计

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主设计要求

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