[实用新型]小电流接地故障检测与隔离装置及系统

说明书

技术领域

 本实用新型属于电力系统领域，具体涉及一种小电流接地故障检测与隔离装置及系统。

背景技术

随着城市建设规模迅速增长，10 kV配电网的结构越来越复杂，发生在用户分支线路的故障越来越多，当负荷端发生故障时，变电所常常会无选择性的故障掉闸而导致全线停电，甚至在很多地方故障点依然需要通过巡线来查找，效率十分低下。

不同接地方式的10 kV配电系统在发生单相接地故障时处理方式不一致，对于消弧线圈接地系统，线路单相接地故障时不掉闸，只发接地信号。对于小电阻接地系统，单相接地故障时掉闸。当负荷端发生单相接地故障时，缺乏统一的故障隔离手段。

为提高故障点尤其是用户端故障时的查询效率，目前配电网中常常采用以下两类方式：一类利用继电保护装置、配网监控系统和其它专门装置提供特定的信息；另一类不需要专门的装置，而只利用用户打来的投诉电话的信息。第一类方法判断比较准确，但常常要采用光纤等有线通道进行通信，在成本、布线、组网、维护等方面都存在各种问题，导致在通信网络建设上投资较大且需大量的硬件改造成本投入。第二类方法基本不用新的投资，但利用故障电话的信息进行故障定位时，由于用户对配电网具体信息不了解，故需对用户投诉电话进行筛查，且筛查方式只适合于一个特定的配电网络，适应性不好，同时当遇到突发性，大范围的事故导致通信故障时，该方法将不起作用。

国内也有许多厂家或者研究机构提出了配电网“看门狗”的概念并开发出一些相关产品。但存在以下一些弊端，影响了实际的使用效果。有的厂家的产品，采用模拟式设计，零序接地采用固定的定值，不能随不同的系统情况做调整，当系统运行方式发生改变时，会出现拒动或者误动作的情况。有些产品，缺乏通信方式，或者采用有线的串口通信模式，不能及时有效的将故障信息上送给检修人员，极大的降低了检修维护的效率。目前的产品，都是基于单独的负荷开关控制器功能设计的，缺乏系统应用功能，不能实现全系统的实时状态监测、拓扑图显示、以及故障分析等高级应用。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种运行可靠且通信方式多样的小电流接地故障检测与隔离装置，本发明同时还提供了一种应用功能全面的小电流接地故障检测与隔离系统。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种小电流接地故障检测与隔离装置，包括数据采集模块、通信模块和处理器模块；数据采集模块和通信模块均与处理器模块相连；处理器模块与分界开关的跳闸电路相连；数据采集模块用于实时测量线路数据；通信模块用于发送和接收信息；处理器模块根据数据采集模块的测量数据判断是否发生小电流接地故障，若是，则控制所述线路的分界开关跳闸以隔离故障，并触发通信模块发送故障信息； 

其特征在于，所述通信模块采用无线通信方式发送和接收信息。

进一步的，所述通信模块通过GPRS方式与上位机交互信息，通过GSM短信方式与检修人员交互信息。

进一步的，所述通信模块接收到请求信息后，触发处理器模块解析所述请求信息，若为查询请求，处理器模块则触发通信模块发送请求结果；若为控制请求，处理器模块则执行所述控制请求。

进一步的，处理器模块判断是否发生小电流接地故障的方法为：若线路的零序电流大于等于I0set，且不满足相间过流条件，判断为界内接地故障；若线路的零序电流大于0，小于I0set，且不满足相间过流条件，判断为界外接地故障；否则，判断为无故障；其中，I0set为预先设置的接地零序定值。

本发明还提供了一种小电流接地故障的检测与隔离系统，其包括上位机和多个小电流接地故障检测与隔离装置，每个小电流接地故障检测与隔离装置均通过所述通信模块与所述上位机进行无线通信。

进一步的，所述上位机包括CPU，以及均与CPU相连的存储单元、GPRS单元、输入单元、显示单元、告警单元和管理单元；存储单元用于存储各单元的实时数据；GPRS单元用于与多个小电流接地故障检测与隔离装置进行通信，并作为多个小电流接地故障检测与隔离装置的GPRS数据处理中心；输入单元用于接收用户的输入；显示单元用于以图形界面方式显示信息；告警单元用于发出告警，并将故障信息以GSM短信的方式发送给检修人员；管理单元包括报表管理单元和用户管理单元，报表管理单元用于生成多种数据报表，用户管理单元用于对用户赋予不同的使用权限。