一种用于农网漏电保护系统中的漏电保护器技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于农网漏电保护系统中的漏电保护器，所述漏电保护器包括：漏电总保护器和漏电中级保护器；漏电保护器通过通信网关与漏电保护系统云端通信连接；漏电中级保护器包括：第一采样模块、第一信号处理模块、第一ADC、第一电源模块、第一试验模块、第一单片机、第一跳闸模块、第一保护开关、第一通信模块；漏电总保护器包括：第二采样模块、第二信号处理模块、第二ADC、第二电源模块、第二试验模块、第二中央处理模块、第二跳闸模块、第二模式选择模块、第二通信模块组成；实现了漏电保护器结构合理，能够满足现有的用电环境的使用需求的技术效果。

A leakage protector used in the leakage protection system of rural power network

【技术实现步骤摘要】
一种用于农网漏电保护系统中的漏电保护器
本技术涉及漏电保护器领域，具体地，涉及一种用于农网漏电保护系统中的漏电保护器。
技术介绍
漏电保护器，简称漏电开关，又叫漏电断路器，主要是用来在设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电保护，具有过载和短路保护功能，可用来保护线路或电动机的过载和短路，亦可在正常情况下作为线路的不频繁转换启动之用。现有的漏电保护器结构简单，功能单一，在面对越来越复杂的用电环境时，显得功能不足，不满足现有的用电环境的使用需求，特别是对于尚未完善的农村电网。随着农村电网的不断建设与改造，农村供电条件得到大大改观，电能质量以及供电可靠性都得到极大的改善。全国农村电网已全面推行漏电保护器，用以防止因农村电网低压架空线路运行故障和用电中引起的人、畜直接接触触电和间接接触触电造成的伤亡事故。虽然漏电保护器的全面推广取得了显著的效果，但由于农村电网的特殊性，农村触电事故仍然远高于城市，主要原因是：整体文化水平偏低，缺乏安全用电知识；农村电网条件差，如接线复杂、线路老化、电力设备安装不合理、电力保护装置安装不到位等；管理人员水平不高，管理不善。同时农村电网的特殊性，如季节性明显、临时用电设备多、操作错误违章操作多、漏电保护产品质量差等因素，造成漏电保护80％的动作均是因为非触电原因，漏电保护器经常误动、停电事故频发，最后不得不退出漏电保护器，形成恶性循环，致使整个电网失去漏电保护功能。据统计，部分地区漏电保护投运率不超过70％，漏电保护器完好率不足75％，严重威胁农村电网的运行安全。技术内容本技术提供了一种用于农网漏电保护系统中的漏电保护器，解决了现有的漏电保护器功能单一，智能化程度低，不满足现有的用电环境的使用需求技术问题，实现了漏电保护器结构合理，能够满足现有的用电环境的使用需求的技术效果。为实现上述技术目的，本申请提供了一种用于农网漏电保护系统中的漏电保护器，所述漏电保护器包括：漏电总保护器和漏电中级保护器；漏电保护器通过通信网关与漏电保护系统云端通信连接，漏电保护器与通信网关的通信方式为无线网络(Lora(LoRaWAN)、WIFI技术、电力无线专网)或有线网络，目前普遍的组网方式为无线Lora网络。漏电中级保护器包括：第一采样模块、第一信号处理模块、第一ADC、第一电源模块、第一试验模块、第一单片机、第一跳闸模块、第一保护开关、第一通信模块；第一采样模块与第一信号处理模块连接，第一信号处理模块与第一ADC连接，第一ADC与第一单片机连接，第一电源模块与第一单片机连接，第一单片机与第一跳闸模块、第一保护开关、第一通信模块均连接，第一通信模块与通信网关连接；采集模块采集保护电路电压、电流传输给信号处理模块，信号处理模块对信号进行过滤、放大后传输给ADC，ADC将信号转换为数字信号发送给单片机进行分析。单片机接收信号后比对跳闸阈值，如超过跳闸阈值，发布跳闸指令给跳闸模块，切断保护电路电源，从而防止触电事故或漏电事故。试验模块检验漏电保护器能否正确动作，机构是否灵敏可靠，通过试验按钮和电阻组成，当按下按钮后人为产生一定额定值的故障信号触发保护动作。保护开关可以控制漏电保护器的投入与退出，给运维人员在特殊或者极端情况下有可选余地，云平台可通过单片机实现对保护开关的远程控制。通信模块接收单片机已经编码好的数据，与通信网关进行通信，或者接收云端通过通信网关发布的数据传输给单片机。单片机实现整个漏电保护器的计算分析处理功能。单片机接收云平台指令进行参数设置，修改保护动作阈值、动作时间等数据，当接收的采集信号大于所设阈值时，迅速反应，发布跳闸指令给跳闸模块。单片机接收云平台的投入与退出指令，传输给保护开关模块，实现漏电中级保护器的投入与退出。单片机将故障时的电流、电压波形，以及动作的情况传输给云平台，供其分析使用，形成故障报告以及调整保护参数。单片机由电源模块进行供电。漏电总保护器包括：第二采样模块、第二信号处理模块、第二ADC、第二电源模块、第二试验模块、第二中央处理模块、第二跳闸模块、第二模式选择模块、第二通信模块组成；第二采样模块与第二信号处理模块连接，第二信号处理模块与第二ADC连接，第二ADC与第二中央处理模块连接，第二电源模块与第二中央处理模块连接，第二中央处理模块与第二跳闸模块、第二模式选择模块、第二通信模块均连接，第二通信模块与通信网关连接。采集模块采集保护电路电压、电流传输给信号处理模块，信号处理模块对信号进行过滤、放大后传输给ADC，ADC将信号转换为数字信号发送给中央处理模块进行分析。中央处理模块接收信号后对采集信号进行分析，对比人体典型触电特征码以及漏电保护阈值，如超过特征码相似度阈值或者漏电保护阈值，发布跳闸指令给跳闸模块，切断保护电路电源，从而防止触电事故或漏电事故。通信模块实现漏电总保护与通信网关的有线和无线通信。试验模块检验漏电保护器能否正确动作，机构是否灵敏可靠，通过试验按钮和电阻组成，当按下按钮后人为产生一定额定值的故障信号触发保护动作。模式选择模块可以控制漏电总保护器线路保护功能的投入与退出，给运维人员在特殊或者极端情况下有可选余地，中央处理模块采用了FPGA+DSP+ARM的高端架构，FPGA负责信号采集功能，DSP负责计算分析功能，ARM负责通信功能，DSP带有EMIF和HPI接口，保证其与FPGA、ARM的无缝连接。ARM从DSP中读取已经编码好的数据通过通信网关上传到云平台。ARM从通信网关接收云平台指令并传输给DSP进行参数设置，修改保护动作阈值、动作时间、人体触电特征码等数据。FPGA采集ADC传来的数字信号，经处理后传输给DSP，DSP进行分析计算，当接收的采集信号大于所设保护阈值时，迅速反应，发布跳闸指令给跳闸模块，中央处理模块由电源模块进行供电。优选的，第一通信模块通过有线或无线的方式与通信网关连接。优选的，第二通信模块通过有线或无线的方式与通信网关连接。优选的，第二中央处理模块包括：FPGA模块、DSP模块、ARM模块，第二ADC与FPGA模块连接，FPGA模块和第二跳闸模块与DSP模块连接，DSP模块与ARM模块连接，ARM模块与通信网关连接。本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本技术中的模块及单片机或处理器中运行的程序均是现有的，本技术是将这些现有的模块进行新的组合，形成了新的漏电保护器，使得新的漏电保护器与传统的漏电保护器相比功能更加强大，实现了漏电保护器结构合理，能够满足现有的用电环境的使用需求的技术效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定；图1是本专利技术漏电中级保护器与漏电总保护器组成的系统图；图2是本专利技术漏电中级保护器与漏电总保护器典型布置方案示意图；图3是本专利技术漏电中级保护器架构示意图；图4是本专利技术漏电总保护器架构示意图；图5是本申请中FPGA与DSP的连接示意图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于农网漏电保护系统中的漏电保护器，其特征在于，所述漏电保护器包括：/n漏电总保护器和漏电中级保护器；漏电保护器通过通信网关与漏电保护系统云端通信连接；漏电中级保护器包括：第一采样模块、第一信号处理模块、第一ADC、第一电源模块、第一试验模块、第一单片机、第一跳闸模块、第一保护开关、第一通信模块；第一采样模块与第一信号处理模块连接，第一信号处理模块与第一ADC连接，第一ADC与第一单片机连接，第一电源模块与第一单片机连接，第一单片机与第一跳闸模块、第一保护开关、第一通信模块均连接，第一通信模块与通信网关连接；漏电总保护器包括：第二采样模块、第二信号处理模块、第二ADC、第二电源模块、第二试验模块、第二中央处理模块、第二跳闸模块、第二模式选择模块、第二通信模块组成；第二采样模块与第二信号处理模块连接，第二信号处理模块与第二ADC连接，第二ADC与第二中央处理模块连接，第二电源模块与第二中央处理模块连接，第二中央处理模块与第二跳闸模块、第二模式选择模块、第二通信模块均连接，第二通信模块与通信网关连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于农网漏电保护系统中的漏电保护器，其特征在于，所述漏电保护器包括：
漏电总保护器和漏电中级保护器；漏电保护器通过通信网关与漏电保护系统云端通信连接；漏电中级保护器包括：第一采样模块、第一信号处理模块、第一ADC、第一电源模块、第一试验模块、第一单片机、第一跳闸模块、第一保护开关、第一通信模块；第一采样模块与第一信号处理模块连接，第一信号处理模块与第一ADC连接，第一ADC与第一单片机连接，第一电源模块与第一单片机连接，第一单片机与第一跳闸模块、第一保护开关、第一通信模块均连接，第一通信模块与通信网关连接；漏电总保护器包括：第二采样模块、第二信号处理模块、第二ADC、第二电源模块、第二试验模块、第二中央处理模块、第二跳闸模块、第二模式选择模块、第二通信模块组成；第二采样模块与第二信号处理模块连接，第二信号处理模块与第二AD...

【专利技术属性】
技术研发人员：李梓玮，刘勇，严辉，罗小春，沈大千，黄华林，郑永康，李伟，袁大友，朱祚恒，赵以兵，宋红英，黄小莉，周劲，李顺，蒲敏，王磊，周召均，杨凯，杨伟，余代海，李浩然，韩睿，周文越，朱鑫，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司阿坝供电公司，国网四川省电力公司，国网四川省电力公司电力科学研究院，国网四川省电力公司广安供电公司，成都工百利自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51