接地故障线路识别装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及小电流接地系统的故障检测装置，具体为接地故障线路识别装置，包括信号检测模块和信号处理模块，信号检测模块包括接线端连接在系统母线上的三相五柱式电压互感器JS和接线端连接在支路母线上的零序电流互感器K，三相五柱式电压互感器JS的三角形开口端和电压继电器KM的线圈连接，电压继电器KM的开关两端连接有蜂鸣器B；信号处理模块包括信号放大器、整流电路、低通滤波电路、型号为ADC0809的数/模转换芯片、型号为ATS89C52的单片机和电池，本实用新型专利技术能准确判断并识别出存在单相接地故障的线路，为煤矿地面供电系统接地故障线路的判断和识别提供了准确的依据，改变了供电线路出现故障接地后传统的“拉负荷”的繁琐操作方式。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Ground fault line identification device

The utility model relates to a small current grounding system fault detection device, in particular to ground fault line identification device comprises a signal detection module and signal processing module, signal detection module includes a terminal connected to the system bus of the three-phase five pole voltage transformer JS and terminal current transformer K connection in the branch bus the coil is connected to three-phase five pole voltage transformer JS and KM triangle open end voltage relay, switch voltage relay KM is connected with a buzzer B; the signal processing module comprises a signal amplifier, rectifier circuit, low-pass filter circuit, a model for the ADC0809 DAC chip, a model for the ATS89C52 microcontroller and the battery, the utility model can accurately judge and identify the existence of single-phase grounding fault, line grounding fault of power supply system of coal mine ground judgment And identification provides the accurate basis, changed the power supply line fault, grounding, the traditional \pull load\ tedious operation mode.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及小电流接地系统的故障检测装置，具体为接地故障线路识别装置。
技术介绍
煤矿上地面供电系统的上级主变压器中性点为非有效接地，从接地系统划分，该供电系统属小电流接地系统，由于小电流接地系统并无有效接地点，故而极易发生单相接地的非对称短路故障，根据故障类型统计，小电流接地系统配电线路发生的单相接地故障占故障总数的80%以上。当系统发生单相接地故障后，各相的线电压升高为原来的倍，此时带故障运行，会对整个系统的绝缘造成很大冲击，极易产生弧光接地和相间闪络，形成两相接地，甚至造成多条线路的故障，并损坏用电设备，扩大事故范围。所以当系统发生单相接地故障后，应尽快找到并切除故障线路，以保障非故障线路的安全正常运行。每次发生单相及非对称接地故障后，只能由上级变电所通知故障变电所存在线路接地，然后再一路馈线一路馈线的拉、合闸来看线路的电压值是否恢复正常，用排除法确定究竟是哪趟线路发生了接地故障。这种原始的操作方法不仅浪费了排除故障的时间，而且极易引起用电设备和其他线路的故障，频繁的拉合闸，工作量大，操作繁琐，也极易发生误操作。
技术实现思路
本技术为了解决用排除法确定小电流接地系统发生单相接地故障线路带来的耗时、工作量大、操作繁琐，极易引起用电设备和其他线路的故障的问题，提供了接地故障线路识别装置。本技术是采用如下的技术方案实现的：接地故障线路识别装置，包括信号检测模块和信号处理模块，信号检测模块包括接线端连接在系统母线上的三相五柱式电压互感器JS和接线端连接在支路母线上的零序电流互感器K，三相五柱式电压互感器JS的三角形开口端和电压继电器KM的线圈连接，电压继电器KM的开关两端连接有蜂鸣器B；信号处理模块包括信号放大器、整流电路、低通滤波电路、型号为ADC0809的数/模转换芯片、型号为ATS89C52的单片机和电池，零序电流互感器K的输出端和信号放大器的输入端连接，信号放大器的输出端和整流电路的输入端连接，整流电路的输出端连接有滤波电路，整流电路和滤波电路之间还连接有取压电阻Ro1，滤波电路的两端并联有反向串联的第二稳压管D2和第三稳压管D3，第二稳压管D2的负极和数/模转换芯片的IN0管脚连接，数/模转换芯片的D0管脚和单片机的P3.0管脚连接，单片机的P1.0管脚和第一发光二极管LED1的负极连接，电池的两端连接有第一电容C1，第一电容C1两端并联有第一稳压管D1，第一电容C1的一端和第一稳压管D1的负极之间还连接有第一电阻R1，第一稳压管D1的两端还并联有第二电容C2，第一稳压管D1的负极还分别和数/模转换芯片的Avref+管脚和VCC管脚和单片机的Avref+管脚和Avss管脚连接，第一稳压管D1的负极还通过第二电阻R2和第一发光二极管LED1的正极连接。小电流接地系统发生单相接地故障后，故障线路会产生零序电压和零序电流，在系统母线上接入的三相五柱式电压互感器JS的三角形开口端会输出零序电压，电压继电器KM的线圈得电，电压继电器KM的开关闭合，蜂鸣器B鸣响；零序电流互感器K检测到故障线路上的零序电流，该零序电流经过信号放大器、整流电路、低通滤波电路后输入到数/模转换芯片的IN0管脚，数/模转换芯片将零序电流转化后通过D1管脚输送到单片机的P1.0管脚，单片机的P1.0管脚输出低电平，第一发光二极管LED1发亮，用于指示这一支路发生单相接地故障，操作人员能根据二极管LED的指示直接拉开故障线路的负荷，解除故障线路的运行状态，而且本技术用发光二极管LED指示故障发生，不通过开关跳闸指示,有效避免了错误信号时误动作的发生；信号放大器用于将零序电流放大，第二稳压管D2和第三稳压管D3组成稳压电路，保证输入数/模转换芯片的IN0管脚的电压为安全电压。本技术能准确判断并识别出存在单相接地故障的线路，为煤矿地面供电系统接地故障线路的判断和识别提供了准确的依据，改变了供电线路出现故障接地后传统的“拉负荷”的繁琐操作方式，减少了出现误操作的几率，同时节省了判断和处理故障线路的时间，避免了事故范围的扩大和升级，该套装置节省了同类成套设备的购置费用约20万元。附图说明图1为本技术的信号处理模块的接线图。图2为信号检测模块的接线图。具体实施方式接地故障线路识别装置，包括信号检测模块和信号处理模块，信号检测模块包括接线端连接在系统母线上的三相五柱式电压互感器JS和接线端连接在支路母线上的零序电流互感器K，三相五柱式电压互感器JS的三角形开口端和电压继电器KM的线圈连接，电压继电器KM的开关两端连接有蜂鸣器B；信号处理模块包括信号放大器、整流电路、低通滤波电路、型号为ADC0809的数/模转换芯片、型号为ATS89C52的单片机和电池，零序电流互感器K的输出端和信号放大器的输入端连接，信号放大器的输出端和整流电路的输入端连接，整流电路的输出端连接有滤波电路，整流电路和滤波电路之间还连接有取压电阻Ro1，滤波电路的两端并联有反向串联的第二稳压管D2和第三稳压管D3，第二稳压管D2的负极和数/模转换芯片的IN0管脚连接，数/模转换芯片的D0管脚和单片机的P3.0管脚连接，单片机的P1.0管脚和第一发光二极管LED1的负极连接，电池的两端连接有第一电容C1，第一电容C1两端并联有第一稳压管D1，第一电容C1的一端和第一稳压管D1的负极之间还连接有第一电阻R1，第一稳压管D1的两端还并联有第二电容C2，第一稳压管D1的负极还分别和数/模转换芯片的Avref+管脚和VCC管脚和单片机的Avref+管脚和Avss管脚连接，第一稳压管D1的负极还通过第二电阻R2和第一发光二极管LED1的正极连接。具体实施时，数/模转换芯片的IN1管脚、IN2管脚、IN3管脚、IN4管脚和IN5管脚通过信号放大器、整流电路、低通滤波电路和另外五支支路上的零序电流互感器连接，整流电路和低通滤波电路之间都还连接有取压电阻，数/模转换芯片的IN0管脚、IN1管脚、IN2管脚、IN3管脚、IN4管脚和IN5管脚都还通过电阻接地，数/模转换芯片的D1管脚、D2管脚、D3管脚、D4管脚和D5管脚分别和单片机的P3.1管脚、P3.2管脚、P3.3管脚、P3.4管脚和P3.5管脚连接，单片机的P1.1管脚、P1.2管脚、P1.3管脚、P1.4管脚和P1.5管脚分别和第二发光二极管LED2、第三发光二极管LED3、第四发光二极管LED4、第五发光二极管LED5、第六发光二极管LED6的负极连接，第二发光二极管LED2、第三发光二极管LED3、第四发光二极管LED4、第五发光二极管LED5和第六发光二极管LED6的正极通过第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7和第一稳压管D1的负极连接，单片机的管脚和第一稳压管D1的负极连接，单片机的Rest管脚和第三电容C3的一端连接，还通过第九电阻R9接地，第三电容C3的另一端和第一稳压管D1的负极连接，第三电容C3的另一端还通过第八电阻R8和按钮的一端连接，按钮的另一端和单片机的Rest管脚,按下按钮可复位单片机芯片，单片本文档来自技高网...

【技术保护点】
接地故障线路识别装置，其特征在于包括信号检测模块和信号处理模块，信号检测模块包括接线端连接在系统母线上的三相五柱式电压互感器JS和接线端连接在支路母线上的零序电流互感器K，三相五柱式电压互感器JS的三角形开口端和电压继电器KM的线圈连接，电压继电器KM的开关两端连接有蜂鸣器B；信号处理模块包括信号放大器、整流电路、低通滤波电路、型号为ADC0809的数/模转换芯片、型号为ATS89C52的单片机和电池，零序电流互感器K的输出端和信号放大器的输入端连接，信号放大器的输出端和整流电路的输入端连接，整流电路的输出端连接有滤波电路，整流电路和滤波电路之间还连接有取压电阻Ro1，滤波电路的两端并联有反向串联的第二稳压管D2和第三稳压管D3，第二稳压管D2的负极和数/模转换芯片的IN0管脚连接，数/模转换芯片的D0管脚和单片机的P3.0管脚连接，单片机的P1.0管脚和第一发光二极管LED1的负极连接，电池的两端连接有第一电容C1，第一电容C1两端并联有第一稳压管D1，第一电容C1的一端和第一稳压管D1的负极之间还连接有第一电阻R1，第一稳压管D1的两端还并联有第二电容C2，第一稳压管D1的负极还分别和数/模转换芯片的Avref+管脚和VCC管脚和单片机的Avref+管脚和Avss管脚连接，第一稳压管D1的负极还通过第二电阻R2和第一发光二极管LED1的正极连接。...

【技术特征摘要】
1.接地故障线路识别装置，其特征在于包括信号检测模块和信号处理模块，信号检测模块包括接线端连接在系统母线上的三相五柱式电压互感器JS和接线端连接在支路母线上的零序电流互感器K，三相五柱式电压互感器JS的三角形开口端和电压继电器KM的线圈连接，电压继电器KM的开关两端连接有蜂鸣器B；信号处理模块包括信号放大器、整流电路、低通滤波电路、型号为ADC0809的数/模转换芯片、型号为ATS89C52的单片机和电池，零序电流互感器K的输出端和信号放大器的输入端连接，信号放大器的输出端和整流电路的输入端连接，整流电路的输出端连接有滤波电路，整流电路和滤波电路之间还连接有取压电阻Ro1，滤波电路的两...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹冬凯，陶云胜，贺丽，梁峰，罗梅青，范娟，
申请(专利权)人：大同煤矿集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山西;14