基本信息
- 項目名稱：
- 配電系統(tǒng)故障指示器
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本系統(tǒng)是一個小型翻牌指示器，內(nèi)置單片機,用來處理信號。將該故障指示器卡在配電線路上，然后打開開關(guān)，即可正常工作，正常情況下，故障指示器標配的電池可供該指示器工作12年以上。此故障指示器適用于中性點不接地的國家標準配電電網(wǎng)的單相接地故障檢測，具有成本低，故障檢出率高，使用壽命長，無需維護等優(yōu)點。
- 詳細介紹：
- 當發(fā)生單相接地故障時，故障相電壓升高，非故障相電壓降低。在配電控制室，通過電壓檢測裝置，可以檢測到這種相電壓的變化，當相電壓變化幅度超過30%時，可以初步認為發(fā)生了單相接地故障。 為了進一步確定單相接地故障的故障點，我們在故障相和非故障相之間串聯(lián)一個二極管，這樣，故障相、非故障相和接地點之間構(gòu)成了一個回路，由于有二極管的存在，環(huán)路中的電流只能單向流動。 我們將故障指示器掛在配電線路上，當故障指示器檢測到這個單向流動的電流時，故障指示器就翻牌，由于故障點之后的故障指示器不在單向電流所在的回路內(nèi)，因此，故障點之后的故障指示器感應到得電流就不包含該單向電流，所以故障點之后的故障指示器不動作。 為了確定故障點的位置，巡檢人員需要沿著配電線路，觀察懸掛在配電線路上的故障指示器是否翻牌，在故障點之前的所有的故障指示器應該都翻牌，故障點之后的故障指示器都不翻牌。翻牌和不翻牌之間的區(qū)域即為故障點所在區(qū)域。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 單相接地故障是中性點不接地中低壓電網(wǎng)中常見的一種故障，嚴重時可能破壞絕緣，引起相間故障。本系統(tǒng)在檢測到接地故障之后，串聯(lián)一個二極管接通故障相和非故障相，并通過大地構(gòu)成一個回路，從而使故障點之前的信號出現(xiàn)明顯的不對稱性，檢測出這種不對稱即可定位故障點的位置。
科學性、先進性
- 本系統(tǒng)的主要創(chuàng)新點和關(guān)鍵技術(shù)包括：1）小信號的檢測方法，2）存在干擾情況下不對稱信號的檢測方法，3）數(shù)字濾波方法，4）節(jié)能方法。利用本故障指示器定位故障點，可以有效的避免誤檢和漏檢，同時在使用電池的情況下，本故障指示器的設(shè)計使用壽命為12年以上，遠超行業(yè)標準（8年）。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2011年3月南陽理工學院第八屆“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術(shù)科技作品競賽一等獎
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 協(xié)商
作品可展示的形式
- 樣品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 本系統(tǒng)是一個小型翻牌指示器，內(nèi)置單片機用來處理信號。將本故障指示器卡在配電線路上，然后打開開關(guān)，就可正常工作，正常情況下，故障指示器標配的電池可供該指示器工作12年以上。當配電線路發(fā)生單相接地（包含小電流接地和金屬接地）故障時，故障點之前的所有故障指示器均翻牌，故障點之后的故障指示器均不動作，翻牌和不翻牌故障指示器之間的區(qū)域即為故障點所在區(qū)域。 該種類型的故障指示器適用于中性點不接地的國家標準配電電網(wǎng)的單相接地故障檢測，具有成本低，故障檢出率高，使用壽命長，無需維護等優(yōu)點。本類型的故障指示器采用特定的手段采集小信號，能夠準確的檢測出淹沒在工作信號中的小的接地信號，同時也采用了特殊的單片機喚醒電路，可以數(shù)千倍的節(jié)省電池電量，因此具有較好的市場推廣前景和一定的經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 據(jù)統(tǒng)計，在配電系統(tǒng)中，單相接地故障占所有故障類型數(shù)量的80%左右，國內(nèi)外對單相接地故障點的定位技術(shù)進行了大量的研究，但真正能夠應用到實際的不多。信號注入法是目前檢測成功率較高的一種，但該方法成本高，實際檢測時存在一定的概率對電網(wǎng)造成二次故障。 在配電網(wǎng)自動化方面，國內(nèi)外也有很多人研究了故障區(qū)段定位和隔離方法，但是這些方法僅僅適用于單相金屬短路接地故障的情況，對于通過樹干等非金屬物體的單相接地故障沒有明顯效果。小電流接地系統(tǒng)單相接地故障點的定位看似簡單，但實際上，電力信號受多重信號的干擾，運行環(huán)境非常復雜，故障特征信號往往非常微弱，因此，這也是一些國家不采用小電流接地方式的主要原因之一。 本系統(tǒng)詳細研究了單相非金屬接地時的故障特征信號，采用了一定的技術(shù)手段，克服了16位A/D芯片的量化誤差效應，實現(xiàn)了小信號的采集和處理。同時，本系統(tǒng)采用雙核單片機的設(shè)計策略，在能耗方面，僅為傳統(tǒng)的單片機方案的千分之一，大大提高了故障指示器的使用壽命。
