一种暂态录波指示器制造技术

本发明专利技术涉及供电线路故障检测技术领域，尤其为一种暂态录波指示器，包括MSP430FR697xPM/RGC、电流电场采集单元以及外部取电及内供电单元，所述电流电场采集单元包括电子电流采集器，整流桥通过高导磁CT取电传感器连接架空线路。本发明专利技术，电流电场采集单元在线取电能力强，取电电流5A可正常工作；外部取电及内供电单元，实现±1％的高精度测量电流；三相同步对时精度达±50μs；实现了小电流接地系统接地故障，特别是瞬时性接地故障、复杂间歇性接地故障、高阻接地故障的准确定位；复杂故障过程通过录波波形进行回溯反演，为故障分析提供了强有力的依据；线路异常状态提前发出预警。

A transient wave recorder

The invention relates to the field of power line fault detection technology, especially for a transient recorder indicator, including MSP430FR697xPM/RGC, current acquisition unit and the external power and internal power supply unit, the current acquisition unit includes electronic current collector, rectifier high magnetic CT electric sensor is connected with overhead lines. The present invention, current acquisition unit online electric capacity, electric current 5A can work normally; external electric and power supply unit, realizes high accuracy current + 1%; phase synchronization accuracy of + 50 s; realize the small current grounding system fault, especially transient grounding complex fault, intermittent grounding, high resistance grounding fault locating; complex fault process through inversion by recorded waves, a strong basis for fault analysis; early warning of abnormal state line.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及供电线路故障检测
，具体为一种暂态录波指示器。
技术介绍
配电网线路的两种主要形式是：铺设在地下的电缆线路和采用杆塔架设的架空线路。对于大城市特别是主城区的配电网线路，基本上以地下电缆为主，通常采用经小电阻接地方式，这样在发生单相接地故障时，可以产生较大的持续工频(50Hz)故障相电流和工频零序电流，接地故障检测定位比较容易。对于大城市非主城区、中小城市、城乡结合部及广大农村、牧区的配电网线路，仍然以架空线配电网为主，通常采用不接地和经消弧线圈接地方式，当发生单相接地故障时，产生的持续工频故障相电流和工频零序电流幅度较小，这也是小电流接地方式名称的由来。单相接地故障是小电流接地配电网所有故障中发生最频繁的一种，约占所有故障的50％～80％。在发生长时间单相接地故障后，必须尽快找到单相接地故障点，排除故障。否则接地故障产生的过电压，可以导致电缆爆炸、电压互感器PT烧毁、母线烧毁等电力系统事故。同时接地线路如果当作正常线路长期运行，会给当地居民、家畜安全带来极大的隐患。如中国专利申请号为201510311336.4的架空线路故障定位监测系统及方法，系统包括故障指示器、集中器子站和主站，故障指示器包括MCU、电流互感器、电容分压器、信号检测电路、ESAM安全芯片和微功率无线子节点；集中器子站包括通信终端、微功率无线中心节点、GPRS远程通信模块；主站包括GIS系统、MIS系统和监控端。方法包括以下步骤：采集并计算出电流和电压信号；判断短路故障通过七次谐波加首半波判断接地故障；标记故障地点并通知巡检人员。达到了判断准确，而且抗干扰能力强，安全性高，可以有效辅助电网维护工作，提升电网自动化水平。但是存在以下缺点：电流互感器在测量的线性度、带宽、暂态响应上性能不高，特别是在大电流时铁磁性材料会饱和；拾取配电网线路电流信号能力弱；测量电流精度低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种暂态录波指示器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种暂态录波指示器，包括MSP430FR697xPM/RGC、电流电场采集单元以及外部取电及内供电单元，所述电流电场采集单元包括电子电流采集器，该电子电流采集器的一端连接运放LMV611U(3，4)引脚，该运放LMV611U的(1，4)引脚间短接电阻R，且1引脚并接两个相同的运放LMV61U1；运放LMV61U1的(1，4)引脚间短接由电容R和电容C并联的RC电路，其1引脚分别通过I1、I2连接到MSP430FR697xPM/RGC；外部取电及内供电单元包括并联的稳压二极管Z3及瞬变抑制二极管Z4，其并联结点接MSP430FR697xPM/RGC，同时还通过电阻R1、二极管D1、电阻R2连接至运放TLV3401U2的3引脚，运放TLV3401U2的3引脚还连接接地的电容C7、电阻R5，电阻R1的两端连接有MOS管V1及与MOS管V1串联的电阻R3，电阻R3与运放TLV3401U2的输出端连接；结并联点还连接有钳压二极管Z2以及由二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5，该整流桥通过高导磁CT取电传感器连接架空线路。优选的，还包括高精度系统时钟以及辅助系统时钟，该高精度系统时钟包括电容C4、电容C5及晶振IZ1，电容C4、电容C5分别接到MSP430FR697xPM/RGC，晶振IZ1短接在电容C4、电容C5之间；辅助系统时钟包括电容C9、电容C10及晶振IZ2，电容C9、电容C10分别接到MSP430FR697xPM/RGC，晶振IZ2短接在电容C9、电容C10之间。优选的，还包括外设接口单元；该外设接口单元通过电阻R12连接于MSP430FR697xPM/RGC，其包括UART口、I2C、SPI及JATG接口。优选的，还包括外设接口单元；该外设接口单元通过电阻R12连接于MSP430FR697xPM/RGC，其包括UART口、I2C、SPI及JATG接口。优选的，所述MCU、同步主机以及同步从机均以MSP430F6972芯片为控制核心。优选的，所述MCU、同步主机以及同步从机均以MSP430F6972芯片为控制核心。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)电流电场采集单元在线取电能力强，取电电流5A可正常工作；(2)外部取电及内供电单元的运放TLV3401与MSP430FR697xPM/RGC配合，实现±1％的高精度测量电流；(3)同步RF单元在MSP430FR697xPM/RGC的协调下进行工作，三相电的A、B、C每间隔5s与MCU、同步主机、同步从机进行同步对时，实现三相同步对时精度达±50μs；(4)实现了小电流接地系统接地故障，特别是瞬时性接地故障、复杂间歇性接地故障、高阻接地故障的准确定位；(5)复杂故障过程通过录波波形进行回溯反演，为故障分析提供了强有力的依据；(6)线路异常状态提前发出预警。附图说明图1为本专利技术结构框图；图2为本专利技术MSP430FR697xPM/RGC示意图；图3为本专利技术电流电场采集单元电路图；图4为本专利技术外部取电及内供电单元电路图；图5为本专利技术MSP430FR697xPM/RGC电路图；图6为本专利技术零输入情况下电子式电流互感器输出信号图；图7为本专利技术零输入情况下电子式电流互感器输出信号的直方图；图8为本专利技术电子式电流互感器测量线性度；图9为本专利技术电子式电流互感器典型测量误差；图10为本专利技术线路状态监测、线路最大负荷电流小于100A比对结果图；图11为本专利技术图10直方图；图12为本专利技术线路状态监测、线路最大负荷电流100A～200A比对结果图；图13为本专利技术图12直方图；图14为本专利技术线路状态监测、线路最大负荷电流大于200A比对结果图；图15为本专利技术图14直方图；图16为本专利技术线路出现励磁涌流时的零序电流合成结果图；图17为本专利技术线路出现励两相瞬时接地短路时的零序电流合成结果图；图18为本专利技术线路出现多次弧光接地时的零序电流合成结果图；图19为本专利技术小电流接地配电网单相接地故障过程图；图20为本专利技术小电流接地配电网单相接地故障高频暂态零序电流信号分布规律图；图21为本专利技术不接地架空线配电网单相接地故障定位实例图；图22为本专利技术人工接地试验方案图；图23图22沙冲变线路拓扑和人工接地试验定位结果图；图24为图22第一次试验监测点1的故障瞬间前后的录波波形图；图25为图22第一次试验监测点2的故障瞬间前后的录波波形图；图26为图22第一次试验监测点3的故障瞬间前后的录波波形图；图27为图22第一次试验监测点4的故障瞬间前后的录波波形图；图28为图22第二次试验监测点1的故障瞬间前后的录波波形图；图29为图22第二次试验监测点2的故障瞬间前后的录波波形图；图30为图22第二次试验监测点3的故障瞬间前后的录波波形图；图31为图22第二次试验监测点4的故障瞬间前后的录波波形图；图32为本专利技术实际单相接地故障沙冲变线路拓扑和单相接地故障定位结果图；图33为图32实际单相接地故障监测点1的故障瞬间前后的录波波形图；图34为图32实际单相接地故障监测点1的故障瞬间前后的录波波形图；图35为图32实际单相接地故障监测点1的故障瞬间前后的录波波形图；图36为图32实际单相接地故本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种暂态录波指示器，包括MSP430FR697xPM/RGC、电流电场采集单元以及外部取电及内供电单元，其特征在于：所述电流电场采集单元包括电子电流采集器，该电子电流采集器的一端连接运放LMV611U(3，4)引脚，该运放LMV611U的(1，4)引脚间短接电阻R，且1引脚并接两个相同的运放LMV61U1；运放LMV61U1的(1，4)引脚间短接由电容R和电容C并联的RC电路，其1引脚分别通过I1、I2连接到MSP430FR697xPM/RGC；外部取电及内供电单元包括并联的稳压二极管Z3及瞬变抑制二极管Z4，其并联结点接MSP430FR697xPM/RGC，同时还通过电阻R1、二极管D1、电阻R2连接至运放TLV3401U2的3引脚，运放TLV3401U2的3引脚还连接接地的电容C7、电阻R5，电阻R1的两端连接有MOS管V1及与MOS管V1串联的电阻R3，电阻R3与运放TLV3401U2的输出端连接；结并联点还连接有钳压二极管Z2以及由二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5，该整流桥通过高导磁CT取电传感器连接架空线路。

【技术特征摘要】
1.一种暂态录波指示器，包括MSP430FR697xPM/RGC、电流电场采集单元以及外部取电及内供电单元，其特征在于：所述电流电场采集单元包括电子电流采集器，该电子电流采集器的一端连接运放LMV611U(3，4)引脚，该运放LMV611U的(1，4)引脚间短接电阻R，且1引脚并接两个相同的运放LMV61U1；运放LMV61U1的(1，4)引脚间短接由电容R和电容C并联的RC电路，其1引脚分别通过I1、I2连接到MSP430FR697xPM/RGC；外部取电及内供电单元包括并联的稳压二极管Z3及瞬变抑制二极管Z4，其并联结点接MSP430FR697xPM/RGC，同时还通过电阻R1、二极管D1、电阻R2连接至运放TLV3401U2的3引脚，运放TLV3401U2的3引脚还连接接地的电容C7、电阻R5，电阻R1的两端连接有MOS管V1及与MOS管V1串联的电阻R3，电阻R3与运放TLV3401U2的输出端连接；结并联点还连接有钳压二极管Z2以及由二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5，该整流桥通过高导磁CT取电传感器连接架空线路。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海清，
申请(专利权)人：安徽科盟电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34