一種斷零缺相保護裝置、方法及電網(wǎng)故障定位裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種斷零缺相保護裝置、方法及電網(wǎng)故障定位裝置，通過電力線通信裝置之間的通信情況來判斷電力線是否發(fā)生故障，哪段電力線發(fā)生故障，A/B/C/PEN相中哪一根線發(fā)生斷線故障，并使發(fā)生故障的那段電力線斷開與電網(wǎng)的連接，實現(xiàn)準(zhǔn)確定位故障點并切除故障，并且無論A/B/C/PEN相中哪一根線發(fā)生斷線故障，本發(fā)明都能使得斷路器動作，切除故障，克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能對斷零缺相進(jìn)行有效保護的缺陷。同時，本發(fā)明中用到的電力線通信裝置、控制裝置和低壓斷路器都是現(xiàn)有技術(shù)中非常成熟的產(chǎn)品，節(jié)約了成本，容易推廣使用。
【專利說明】
一種斷零缺相保護裝置、方法及電網(wǎng)故障定位裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)故障檢測領(lǐng)域，具體涉及一種斷零缺相保護裝置、方法及電網(wǎng)故障定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前電力領(lǐng)域中一般選用低壓斷路器作為低壓配電網(wǎng)的主要保護裝置。低壓斷路器是一種不僅可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流和過負(fù)荷電流，還可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞯拈_關(guān)電器。低壓斷路器在電路中除起控制作用外，還具有一定的保護功能，如過負(fù)荷、短路、欠壓和漏電保護等。當(dāng)?shù)蛪号潆娋W(wǎng)發(fā)生短路、接地故障、漏電等故障時，低壓斷路器均能很好地動作將故障切除，但是當(dāng)發(fā)生斷零或缺相故障時，斷路器無法將故障排除，甚至在本技術(shù)領(lǐng)域中，一直沒有行之有效的方法或裝置來解決斷零缺相的問題。下面對斷零缺相進(jìn)行簡單的介紹:
低壓配電系統(tǒng)(TN-C系統(tǒng):A、B、C、PEN，TN-S系統(tǒng):A、B、C、N、PE)中A、B、C為相(火)線，N線為中性線，PE線為保護線，PEN線為工作零線兼作接地保護線。TN系統(tǒng)中PE線是不允許斷開的，而N線在特殊情況下可以斷開，但必須與A、B、C相線一起斷開(嚴(yán)格意義上說N線必須在
A、B、C相線斷開后才能斷開)。在TN系統(tǒng)運行期間，PEN或N線是不允許斷開的，若發(fā)生PEN或N線斷開即產(chǎn)生“斷零”故障。在長久以來，在運行中PEN或N線斷開即“斷零”故障時有發(fā)生，當(dāng)存在單相負(fù)載情況下，三相負(fù)載大多不平衡，導(dǎo)致中點位移，當(dāng)發(fā)生斷零故障時，將引發(fā)相電壓突然升高，超出額定相電壓1.3倍以上，斷路器不能動作，這樣勢必造成單相設(shè)備損壞、三相電動機無法正常運行，更有甚者還可能引致人員傷亡。而當(dāng)?shù)蛪号潆娋W(wǎng)中A、B、C三相的其中一相相線某種原因斷掉(缺相)時，也會使得三相用電設(shè)備(特別是三相電動機)無法正常工作，甚至導(dǎo)致事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種斷零缺相保護裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中不能及時發(fā)現(xiàn)和排除低壓配電網(wǎng)中發(fā)生的斷零缺相故障的缺陷，采用的技術(shù)方案如下:
一種斷零缺相保護裝置，包括接在電力線上挑選的N個點上的電力線通信裝置、串接于電力線上挑選的N個點中的前N-1個點上的低壓斷路器和N-1個控制裝置，所述N-1個控制裝置分別與電力線上前N-1個點上的電力線通信裝置和低壓斷路器電連接，每個點上的電力線通信裝置與相鄰下一個點上的電力線通信裝置通過電力線通信。
[0004]電力線通信全稱是電力線載波通信，是指利用高壓電力線(在電力載波領(lǐng)域通常指35kV及以上電壓等級)、中壓電力線(指1kV電壓等級)或低壓配電線(380/220V用戶線)作為信息傳輸媒介進(jìn)行語音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N特殊通信方式。
[0005]由于電力線通信裝置固有的特點，當(dāng)兩個點之間一段電力線導(dǎo)通良好時，這兩個點的電力線通信裝置之間的通信是非常良好的，而當(dāng)這段電力線的某一相線斷掉后，兩個電力線通信裝置之間對于該線的通信就斷掉了，因此通過電力線通信裝置之間相互的通信是否良好來檢測電力線是否發(fā)生故障、發(fā)生故障的位置(哪一段電力線發(fā)生故障)以及故障類型是非常行之有效的。本發(fā)明運用這一原理，通過電力線通信裝置之間的通信情況來判斷電力線是否發(fā)生故障，哪段電力線發(fā)生故障，A/B/C/PEN相中那一根線發(fā)生斷線故障?？刂蒲b置則檢查接收電力線通信裝置的通信情況，若與之電連接的電力線通信裝置與相鄰下一個電力線通信裝置之間的通信斷了，則控制與之連接的低壓斷路器斷開，以使故障段的電力線與電網(wǎng)斷開連接。明顯，無論哪一段發(fā)生故障，A/B/C/PEN相中那一根線發(fā)生斷線故障，本發(fā)明都能使得對應(yīng)段的電力線斷開與電網(wǎng)的連接，切除故障，克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能對斷零缺相進(jìn)行有效保護的缺陷，并且本發(fā)明中用到的電力線通信裝置、控制裝置和低壓斷路器都是現(xiàn)有技術(shù)中非常成熟的產(chǎn)品，節(jié)約了成本，容易推廣使用。
[0006]作為優(yōu)選，所述控制裝置還電連接了存儲裝置。
[0007]所述存儲裝置用于儲存故障位置、故障類型等信息。
[0008]作為優(yōu)選，所述低壓斷路器電連接了報警裝置，所述報警裝置電連接了通信裝置，所述報警裝置用于在斷路器跳閘隔離故障后，發(fā)出報警信號，并通過通信裝置發(fā)送至綁定的維修人員的電子設(shè)備及后臺系統(tǒng)。
[0009]作為優(yōu)選，所述通信裝置為GSM模塊。
[0010]作為優(yōu)選，所述電力線通信裝置為電力調(diào)制解調(diào)器。
[0011]本申請的另一目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種斷零缺相保護方法，采用的技術(shù)方案如下:
一種斷零缺相保護方法，包括使故障位置的電力線與電網(wǎng)斷開連接，切除故障，獲取故障位置的過程包括:
在電力線上挑選N個點，在每個點上都接一個電力線通信裝置，N多2;
根據(jù)電力線通信裝置與相鄰下一個電力線通信裝置之間的通信情況獲知電力線是否發(fā)生故障以及故障位置和故障類型。
[0012]由于電力線通信裝置固有的特點，當(dāng)兩個點之間一段電力線導(dǎo)通良好時，這兩個點的電力線通信裝置之間的通信是非常良好的，而當(dāng)這段電力線的某一相線斷掉后，兩個電力線通信裝置之間對于該線的通信就斷掉了，因此通過電力線通信裝置之間相互的通信是否良好來檢測電力線是否發(fā)生故障、發(fā)生故障的位置(哪一段電力線發(fā)生故障)以及故障類型是非常行之有效的。本發(fā)明運用這一原理，通過電力線通信裝置之間的通信情況來判斷電力線是否發(fā)生故障，哪段電力線發(fā)生故障，A/B/C/PEN相中那一根線發(fā)生斷線故障，并使發(fā)生故障的那段電力線斷開與電網(wǎng)的連接，切除故障。明顯，無論哪一段發(fā)生故障，A/B/C/PEN相中那一根線發(fā)生斷線故障，本發(fā)明都能使得對應(yīng)段的電力線斷開與電網(wǎng)的連接，切除故障，克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能對斷零缺相進(jìn)行有效保護的缺陷。
[0013]作為優(yōu)選，在電力線的前N-1個點上都安裝一個控制裝置，并使之與對應(yīng)點上的電力線通信裝置電連接;在電力線上的前N-1個點上都串接一個低壓斷路器，并使之與對應(yīng)點上的控制裝置電連接;通過控制裝置檢查接收與之連接的電力線通信裝置與相鄰下一個點上的電力線通信裝置間的通信情況，若與之連接的電力線通信裝置與相鄰下一個點上的電力線通信裝置間的通信中斷，則說明兩個電力線通信裝置之間的電力線發(fā)生故障，則該控制裝置控制與之連接的低壓斷路器斷開，從而將故障位置的電力線與電網(wǎng)的連接斷開，切除故障。
[0014]控制裝置則檢查接收電力線通信裝置的通信情況，若與之電連接的電力線通信裝置與相鄰下一個電力線通信裝置之間的通信斷了，則控制與之連接的低壓斷路器斷開，以使故障段的電力線與電網(wǎng)斷開連接。本發(fā)明中用到的電力線通信裝置、控制裝置和低壓斷路器都是現(xiàn)有技術(shù)中非常成熟的產(chǎn)品，節(jié)約了成本，容易推廣使用。
[0015]作為優(yōu)選，本發(fā)明還包括將故障位置以及故障類型信息存儲起來。
[0016]作為優(yōu)選，本發(fā)明還包括在切除故障后，產(chǎn)生報警信號，并將報警信號傳送至綁定的維修人員的電子設(shè)備或后臺系統(tǒng)。
[0017]作為優(yōu)選，所述電力線通訊裝置為電力調(diào)制解調(diào)器。
[0018]本申請的另一目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種電網(wǎng)故障定位方法，采用的技術(shù)方案如下:
一種電網(wǎng)故障定位裝置，包括接在電力線上挑選的N個點上的電力線通信裝置，每個點上的電力線通信裝置與相鄰下一個點上的電力線通信裝置通過電力線通信，若該點與相鄰下一個點上的電力線通訊裝置的通信斷開，則說明這兩個點之間的電力線段發(fā)生故障。
[0019]隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)輸電線路電壓等級和輸送容量都在逐步提高，輸電線路的故障準(zhǔn)確定位技術(shù)也越來越為人們所重視。故障準(zhǔn)確定位能夠幫助電力系統(tǒng)工作人員準(zhǔn)確、快速的找到故障位置，這對于及時修復(fù)線路、恢復(fù)可靠供電，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟運行都有著十分重要的作用。本發(fā)明通過在電力線上挑選N個點安裝電力線通信裝置，通過這些電力線通信裝置間的通信狀態(tài)將電力線中發(fā)生的故障具體定位到哪兩個點間的電力線發(fā)生故障，方便維修人員進(jìn)行檢修。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明通過電力線通信裝置之間的通信情況來判斷電力線是否發(fā)生故障，哪段電力線發(fā)生故障，A/B/C/PEN相中哪一根線發(fā)生斷線故障，并使發(fā)生故障的那段電力線斷開與電網(wǎng)的連接，實現(xiàn)準(zhǔn)確定位故障點并切除故障，并且無論A/B/C/PEN相中哪一根線發(fā)生斷線故障，本發(fā)明都能使得斷路器動作，切除故障，克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能對斷零缺相進(jìn)行有效保護的缺陷。同時，本發(fā)明中用到的電力線通信裝置、控制裝置和低壓斷路器都是現(xiàn)有技術(shù)中非常成熟的產(chǎn)品，節(jié)約了成本，容易推廣使用。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是本發(fā)明的保護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的保護裝置的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0023]實施例1:如圖1所示，一種斷零缺相保護裝置，包括接在電力線上挑選的N個點上的電力線通信裝置、串接于電力線上挑選的N個點中的前N-1個點上的低壓斷路器和N-1個控制裝置，所述N-1個控制裝置分別與電力線上前N-1個點上的電力線通信裝置和低壓斷路器電連接，每個點上的電力線通信裝置與相鄰下一個點上的電力線通信裝置通過電力線通
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[0024]由于電力線通信裝置固有的特點，當(dāng)兩個點之間一段電力線導(dǎo)通良好時，這兩個點的電力線通信裝置之間的通信是非常良好的，而當(dāng)這段電力線的某一相線斷掉后，兩個電力線通信裝置之間對于該線的通信就斷掉了，因此通過電力線通信裝置之間相互的通信是否良好來檢測電力線是否發(fā)生故障、發(fā)生故障的位置(哪一段電力線發(fā)生故障)以及故障類型是非常行之有效的。本實施例運用這一原理，通過電力線通信裝置之間的通信情況來判斷電力線是否發(fā)生故障，哪段電力線發(fā)生故障，A/B/C/PEN相中那一根線發(fā)生斷線故障?？刂蒲b置則檢查接收電力線通信裝置的通信情況，若與之電連接的電力線通信裝置與相鄰下一個電力線通信裝置之間的通信斷了，則控制與之連接的低壓斷路器斷開，以使故障段的電力線與電網(wǎng)斷開連接。明顯，無論哪一段發(fā)生故障，A/B/C/PEN相中那一根線發(fā)生斷線故障。
[0025]所述控制裝置還電連接了存儲裝置。
[0026]所述存儲裝置用于儲存故障位置、故障類型等信息。
[0027]所述低壓斷路器電連接了報警裝置，所述報警裝置電連接了通信裝置，所述報警裝置用于在斷路器跳閘隔離故障后，發(fā)出報警信號，并通過通信裝置發(fā)送至綁定的維修人員的電子設(shè)備及后臺系統(tǒng)。
[0028]本實施例中，所述通信裝置為GSM模塊。
[0029]本實施例中，所述電力線通信裝置為電力調(diào)制解調(diào)器。
[0030]實施例2:如圖2所示，一種斷零缺相保護方法，包括使故障位置的電力線與電網(wǎng)斷開連接，切除故障，獲取故障位置的過程包括:
在電力線上挑選N個點，在每個點上都接一個電力線通信裝置，N多2;
根據(jù)電力線通信裝置與相鄰下一個電力線通信裝置之間的通信情況獲知電力線是否發(fā)生故障以及故障位置和故障類型。
[0031]本實施例中，在電力線的前N-1個點上都安裝一個控制裝置，并使之與對應(yīng)點上的電力線通信裝置電連接;在電力線上的前N-1個點上都串接一個低壓斷路器，并使之與對應(yīng)點上的控制裝置電連接;通過控制裝置檢查接收與之連接的電力線通信裝置與相鄰下一個點上的電力線通信裝置間的通信情況，若與之連接的電力線通信裝置與相鄰下一個點上的電力線通信裝置間的通信中斷，則說明兩個電力線通信裝置之間的電力線發(fā)生故障，則該控制裝置控制與之連接的低壓斷路器斷開，從而將故障位置的電力線與電網(wǎng)的連接斷開，切除故障。
[0032]圖2中，在電力線上挑選四個點，在前三個點上都安裝一個電力線通信裝置、控制裝置和低壓斷路器，每個點上的低壓斷路器、控制裝置和電力線通信裝置依次電連接，其中
11、12、13、14為電力線通信裝置，21、22、23為控制裝置，31、32、33為低壓斷路器。例如，當(dāng)I段電力線導(dǎo)通良好時，電力線通信裝置11和12之間的通信是良好的，但若I段電力線的哪一相線斷掉了，則電力線通信裝置11和12間相對于該相線的就斷了，此時控制裝置21控制低壓斷路器31動作，斷開I段電力線與電網(wǎng)的連接，切除故障。又如，當(dāng)Π段電力線導(dǎo)通良好時，電力線通信裝置12和13之間的通信是良好的，但若Π段電力線的哪一相線斷掉了，則電力線通信裝置12和13間相對于該相線的就斷了，此時控制裝置22控制低壓斷路器32動作，斷開Π段電力線與電網(wǎng)的連接，切除故障。
[0033]本實施例還包括將故障位置以及故障類型信息存儲起來。
[0034]本實施例還包括在切除故障后，產(chǎn)生報警信號，并將報警信號傳送至綁定的維修人員的電子設(shè)備或后臺系統(tǒng)。
[0035]所述電力線通訊裝置為電力調(diào)制解調(diào)器。
【主權(quán)項】
1.一種斷零缺相保護裝置，其特征在于，包括接在電力線上挑選的N個點上的電力線通信裝置、串接于電力線上挑選的N個點中的前N-1個點上的低壓斷路器和N-1個控制裝置，所述N-1個控制裝置分別與電力線上前N-1個點上的電力線通信裝置和低壓斷路器電連接，每個點上的電力線通信裝置與相鄰下一個點上的電力線通信裝置通過電力線通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斷零缺相保護裝置，其特征在于，所述N-1個控制裝置都電連接了存儲裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斷零缺相保護裝置，其特征在于，所述低壓斷路器電連接了報警裝置，所述報警裝置電連接了通信裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斷零缺相保護裝置，其特征在于，所述電力線通信裝置為電力調(diào)制解調(diào)器。5.—種斷零缺相保護方法，包括，使故障位置的電力線與電網(wǎng)斷開連接，切除故障，其特征在于，獲取故障位置的過程包括: 在電力線上挑選N個點，在每個點上都接一個電力線通信裝置，N多2; 根據(jù)電力線通信裝置與相鄰下一個電力線通信裝置之間的通信情況獲知電力線是否發(fā)生故障以及故障位置和故障類型。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種斷零缺相保護方法，其特征在于，在電力線的前N-1個點上都安裝一個控制裝置，并使之與對應(yīng)點上的電力線通信裝置電連接;在電力線上的前N-1個點上都串接一個低壓斷路器，并使之與對應(yīng)點上的控制裝置電連接;通過控制裝置檢查接收與之連接的電力線通信裝置與相鄰下一個點上的電力線通信裝置間的通信情況，若與之連接的電力線通信裝置與相鄰下一個點上的電力線通信裝置間的通信中斷，則說明兩個電力線通信裝置之間的電力線發(fā)生故障，則該控制裝置控制與之連接的低壓斷路器斷開，從而將故障位置的電力線與電網(wǎng)的連接斷開，切除故障。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種斷零缺相保護方法，其特征在于，還包括將故障位置以及故障類型信息存儲起來。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種斷零缺相保護方法，其特征在于，在切除故障后，產(chǎn)生報警信號，并將報警信號傳送至綁定的維修人員的電子設(shè)備或后臺系統(tǒng)。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種斷零缺相保護方法，其特征在于，所述電力線通信裝置為電力調(diào)制解調(diào)器。10.—種電網(wǎng)故障定位裝置，其特征在于，包括接在電力線上挑選的N個點上的電力線通信裝置，每個點上的電力線通信裝置與相鄰下一個點上的電力線通信裝置通過電力線通信，若該點與相鄰下一個點上的電力線通訊裝置的通信斷開，則說明這兩個點之間的電力線段發(fā)生故障。
【文檔編號】G01R31/08GK105977931SQ201610413681
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】璧墊椽, 趙洪
【申請人】璧墊椽, 趙洪