专利名称：农网高压线路故障遥测控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力设备，特别是采用通讯网络、手机、电子元器件等组成的 一种农网高压线路故障遥测遥控装置。与10千伏电流互感器、开关等设备配合使用，可完 成农网10千伏电力线路过流、接地故障点范围的测定和控制。
背景技术：
我国农村覆盖面广阔，居住地分散、偏僻，农网10千伏电力线路分歧、分支很多， 电力线路亘长大于半径。近些年来国家对农网建设、改造投入了大量资金，使农网的供电质 量大幅度提升。但是由于受人为、小动物、鸟类等的外界因素的干扰破坏，恶劣天气引起的 过流、接地故障时有发生，发生故障后供电管理部门将投入大量人力、物力进行大面积故障 点查找。由于故障多发生在恶劣天气或夜间，泥泞、坎坷的土路，崎岖的山间小道、杂草荆棘 丛生，查找故障十分困难，经常会造成大面积长时间停电，给乡镇工业和农民生活带来极大 的不便，给生产和生活以及供电管理部门带来损失，缩短故障停电时间提高供电率显得格 外重要。
发明内容本实用新型的目的是克服目前故障点查找困难、技术设备落后的不足，提供一种 用于农村电网高压线路的故障遥测遥控装置，实现农网10千伏电力线路远程无线遥测、遥 控。为实现上述目的本实用新型所提供的技术方案是一种农网高压线路故障遥测控 装置，主要由内、外装置过流电路部分，内、外装置遥控电路部分，内、外装置电瓶自动充电 电路部分和内、外装置组成，其特征是外装置中的A、C两相分别装有电流互感器WA和WC， 初级线圈与电力线路串接，次级线圈W1、W2分别与各自的过流继电器线圈连接；A、C两相过 流继电器常开接点与外装置过流电路相接，由时间开关电路连接控制J1自锁；外装置的振 动输出端产生的直流电压使光耦Ul U2 U3输出端导通，并由BG1 BG7 BG11分别导通各自的 继电器吸合其常开接点的闭合并自锁；内装置遥控电路中由整流桥D、光耦U2组成的遥控 接收电路，由光耦U2输出端导通BG6、BG7使J4吸合并通过常开接点J4-1自锁；外装置遥 控电路中振动输出端连接光耦Ul输出端，其常开接点Jl-I闭合BG4导通J2吸合并自锁， 在J2吸合的同时主要由R5、C2、BG5、BG6、R7、BG7、J3组成的电路完成接听程序；受话器两 端输出遥控信号经整流桥D整流后连接光耦U2输入端，光耦U2输出端连通BG13、BG14并 导通J6吸合，其常开接点J7-1、J7-3并联接通线路开关脱扣线圈Q的工作电源。所述的电瓶自动充电电路中的整流变压器次级AC9经整流桥D整流接Cl滤波后， 其中一路经稳压块317T连接BGl基极，另一路接R6、D3对电瓶充电。本实用新型过流发生在10千伏电力设备内部时也能采集到过流标样；该装置在 10干伏电力线路发生故障过流时，能快速将故障点锁定在小范围内，便于快速查找和处理； 也可将故障段以后的电力线路遥控分闸，将故障段前端的电力线路恢复供电，以减少大面积停电时间；在10千伏电力线路发生接地故障时可将电力线路从末段到首段依次遥控分 闸，以确定接地故障范围。本装置无需信号线路的架设、维护，不存在信号线路遭受外力破 坏，具有造价低、安装简单、便于移拆等优点。
[0007]图1为外装置电路示意图。[0008]图2为外装置接口示意图。[0009]图3为内装置接口示意图。[0010]图4为外装置过流电路原理图。[0011]图5为内装置过流电路原理图。[0012]图6为内装置过流逻辑显示电路原理图。[0013]图7为内装置遥控电路原理图。[0014]图8是外装置遥控电路原理图。[0015]图9为10千伏电力线路开关脱扣线圈Q控制电路原理图。[0016]图10为内、外装置电瓶自动充电电路原理图。
具体实施方式
本实用新型分内装置和外装置，内、外装置由手机、过流电子电路、遥控电子电路、 电磁继电器等元件组成，由电瓶提供直流工作电源，电瓶充电为自动方式。如图1、2、3所示，图中A、B、C为农网10千伏电力线路三相交流电，其中A、C两相 分别装有10千伏电流互感器WA和WC，初级线圈与电力线路串联，次级线圈Wl、W2分别与 各自的过流继电器线圈连接。A、C两相过流继电器常开接点J1-1、J2-1分别与外装置插孔 J1-1、J2-1相连接。K为10千伏电力线路开关，Q为10千伏电力线路开关脱扣跳闸线圈与 外装置插孔Q相连接，Q2、Q3为线路开关常开、常闭辅助接点，分别与内装置Q2、Q3插孔相 连接。DC为外装置电源插孔。内装置LED为内装置电源指示灯，H为内过流电路复位按扭。 LEDl内遥控电源指示灯、LED2内遥控开始操作指示灯、LED3遥控成功指示灯、LED4遥控失 败指示灯。Hl遥控操作按扭，H2遥控电路电源复位按扭。如图4所示，当10千伏电力线路过流时过流继电器常开接点将接通外装置过流电 路工作电源，Jl吸合并自锁。由队、Cp I^BGpBGy R3组成的时间开关电路控制J1自锁20 秒时间。由R4、C2、I 5、BG4、BG5、I 6、BG6、J2组成的时间开关电路接通手机快速呼叫(预设)， 向内装置发回过流呼叫。如图5所示，内装置过流电路工作原理和过程如下1、第一段过流电路工作原理当接收到本段外装置过流呼叫后手机1振动输出端将产生1.5V直流电压，光耦Ul 输出端导通，BG1导通Jl吸合其常开接点Λ+Jm闭合并自锁，接通内。装置工作电源。由 I^CpBC^Bi^Bi^IM、J2等元件组成的电路完成手机1挂断程序。同时J3吸合其常闭接 点J3_2打开，C2通过&充电，约25秒后B(;5、B(}6导通J4吸合其常开接点Jf1接通由多谐振 荡器、数码管、极警器等元件组成的显示、报警电路工作电源。如果10千伏电力线路过流故 障发生在第一段与第二段首端之间，内装置第二段及以后各段过流电路因无过流信号输入而不工作，第二段及以后各段的逻辑电路不动作，所以过流显示为第一段首端与第二段首 端之间，数码管显示数字1-2。见图6，因采用过流取样，事故过流段和前端各段都将进行电 流采样，考虑到通讯网络在各段点信号质量等因素，所以设置由R5、C2、BG5、BG6、J4组成的 延时等待电路，J4延时约25秒吸合。2、第二段过流电路工作原理如图6所示，当接收到本段外装置过流呼叫后手机2振动输出端将产生1. 5伏直 流电压，光耦U2输出端导通，BG7导通J5吸合其常开接点J5-1、J5-3闭合并自锁，由R8、 C3、BG8、BG9、BGlO、RlO、J6等元件组成的电路完成手机2挂断程序。同时J7吸合其常开 接点J7-1接通第二段过流显示电路电源，其常闭接点J7-2断开第一段过流显示电路电源， 过流故障范围为第二段首端与第三段首端之间，数码管显示数字2 3。3、第三段过流电路工作原理当接收到本段外装置过流呼叫后手机3振动输出端将产生1. 5伏直流电压，光耦 U3输出端导通，BGll导通J8吸合其常开接点J8-1、J8-3闭合并自锁，由R12、C4、BG12、 BG13、BG14、R14、J9等元件组成的电路完成手机3挂断程序。同时JlO吸合其常开接点 J10-1接通第三段过流显示电路电源，其常闭接点J10-2断开第一段、第二段过流显示电路 电源，过流故障范围为第三段首端与第四段首端之间，数码管显示数字3 4。以后各段电 路工作原理依次类推。如图7所示，内装置遥控电路工作原理合上电源开关K，按下按钮H1、，Jl吸合 其常开接点Jh闭合自锁，常闭接点J1-4断开LEDl电源指示灯电源，指示灯灭，常开接点 J1-3闭合开始操作指示灯LED2亮。由I^CLBGmRpBG3J2等元件组成的电路完成手机 快速呼叫程序，向对应的外装置呼叫。*&、C2、B(i4、BG5、J3等元件组成的时间开关电路延时 7秒后J3吸合，其常开接点J3-1闭合J7吸合并通过J7-3常开接点自锁，其常闭接点J7-4 断开，由R14、C5、BG8、BG9、J5组成的遥控失败计时30秒电路计时开始。J3常开接点J3_3 闭合，接通由R7、R8、C3、555时基集成电路等元件组成的多谐振荡器的工作电源，多谐振荡 器起振，在3端输出连续的矩形波信号，由&加入到仏输入端，Ul输出端连接到送话器输入 端，向对应的外装置发出遥控分闸信号。由整流桥D、光耦队组成的遥控结果接收电路接收 到遥控成功信号后光耦U2输出端导通BG6导通BG7导通J4吸合并通过常开接点J4-1自 锁。其常开接点J4-3闭合成功指示灯LED3亮、常闭接点J4-2断开LED2、LED1，J1, J2, J3、 J5、J6电路工作电源，开始操作指示LED2灭，常闭接点J4-4断开遥控失败计时电路电源，计 时取消。自J7吸合起30秒时间内没有接收到外装置返回的遥控信号，J5将吸合，其常开 接点J5-1闭合。由R16、C6、BG10、BGl 1、R18、BG12、J6等元件组成的挂断手机通话电路， 完成挂断通话状态程序，LED4失败指示灯亮。常闭接点J5-4断开Jl、J2、J3、LED2电路电 源，LED2开始指示灯灭，断开开关K关闭遥控电路电源。如图8所示，外装置遥控电路工作原理接收到本段的内装置遥控呼叫信号后手 机振动输出端将产生1. 5V直流电压，光耦Ul输出端导通，BGl导通Jl吸合，其常开接点 Jl-I闭合BG4导通J2吸合并自锁。J2常闭接点J2-4断开，Cl通过R2充电约20秒后BG2、 BG3导通BG4截止J2释放，外装置电源复位到待机状态。在J2吸合的同时由R5、C2、BG5、 BG6、R7、BG7、J3等元件组成的电路完成手机接听程序。受话器两端输出遥控信号经整流桥 D整流后输入到光耦U2输入端，光耦U2输出端导通BG13、BG14导通J6吸合，其常开接点J6-1闭合，J7吸合，其常开接点J7-1、J7-3并联，外装置遥控电路中的电磁继电器J7的两 组常开接点J7-1、J7-3并联使用是考虑到增大继电器接点容量，设计时要考虑到两组常开 接点的同步性，必要时可增加中间继电器。如图9所示，接通10千伏电力线路开关脱扣线圈Q的工作电源，脱扣机构动作线 路开关分闸，完成遥控分闸程序，Q2、Q3分别为电力线路开关的常开、常闭辅助接点。线路 开关分闸后其常开辅助接点Q2断开J6、J7工作电源J6、J7释放。线路开关分闸后其常闭 辅助接点Q3闭合接通由R16、R17、C5、555时基集成电路等元件组成的多谐振荡器的工作 电源，多谐振荡器起振，3端输出一连续的矩形波，通过R18加入到光耦U3的输入端，U3输 出端接手机送话器输入端，向内装置发回遥控成功信号。在Q3接点闭合的同时由R19、C7、 BG15、BG16、J8、R21、C8、BG17、BG18、R23、BG19、J9等元件组成的电路完成手机延时挂断程 序，J8 常闭接点 J8-4 断开由 R8、C3、BG8、BG9、J4、R10、C4、BG10、BG11、R12、BG12、J5 等元 件组成的延时15秒挂断手机通话电路的工作电源。延时15秒挂断手机通话电路是考虑到 当被遥控的电力线路开关拒动时能够挂断手机通话状态而设计的。如图10所示，外装置电瓶自动充电电路工作原理当电瓶电压下降到5. 5伏时稳 压管W截止，BG4截止BG5导通Jl吸合其常开接点Jl闭合，整流变压器次级AC9伏经整流 桥D整流、Cl滤波后其中一路经稳压块317T给BGl基极提供一基准电压，另一路通过R6、 D3对电瓶充电。此时BGl发射极电压低于基极电压，BGl截止BG2截止BG3导通J2吸合其 常开接点J2闭合。当电瓶电压上升超过5. 5伏时，稳压管W导通BG4导通BG5截止Jl释放 Jl接点断开，由于J2保持在闭合状态所以直流电源继续对电瓶充电，电瓶电压继续上升。 当电瓶电压上升至6. 4伏时BGl发射极电压高于基极电压0. 65伏，BGl导通BG2导通BG3 截止J2释放其常开接点J2断开充电停止。调节R2、R9的大小可调节电瓶停止、启动电压 的大小。设备安装根据电力线路过流、接地故障特点将电力线路主干分成N段(每段包括 分歧、分支线路)每段首端装设一套外装置和两只电力线路过流取样设备(10千伏电流互 感器)、两只过流继电器和电力线路油开关、小型10千伏三相变压器等。10千伏变电所内 装设N套内装置分别对应于电力线路各段外装置，并以电力线路首段至末段进行排序。各 段内装置过流显示电路之间采用逻辑连接。信号传输回路当电力线路发生过流致使电力线路停电时，本段和首端各段过流 继电器吸合，其各段过流继电器常开接点J闭合，分别接通本段外装置过流电路直流工作 电源，外装置过流电路开始工作，分别向对应的内装置发回过流呼叫，内装置过流电路启 动，过流逻辑显示电路工作；当某段需要遥控分间时按下内装置遥控分间按钮，内装置遥控 分闸电路工作，向对应的外装置发出遥控分闸信号，其对应的外装置接收到遥控信号后遥 控电路开始工作执行分闸任务。
权利要求1.一种农网高压线路故障遥测控装置，主要由内、外装置过流电路部分，内、外装置遥 控电路部分，内、外装置电瓶自动充电电路部分和内、外装置组成，其特征是外装置中的A、 C两相分别装有电流互感器WA和WC，初级线圈与电力线路串接，次级线圈W1、W2分别与各 自的过流继电器线圈连接；A、C两相过流继电器常开接点与外装置过流电路相接，由时间 开关电路连接控制J1自锁；外装置的振动输出端产生的直流电压使光耦Ul U2 U3输出端 导通，并由BG1 BG7 BG11分别导通各自的继电器吸合其常开接点的闭合并自锁；内装置遥控 电路中由整流桥D、光耦U2组成的遥控接收电路，由光耦U2输出端导通BG6、BG7使J4吸合 并通过常开接点J4-1自锁；外装置遥控电路中振动输出端连接光耦Ul输出端，其常开接点 Jl-I闭合BG4导通J2吸合并自锁，在J2吸合的同时主要由R5、C2、BG5、BG6、R7、BG7、J3组 成的电路完成接听程序；受话器两端输出遥控信号经整流桥D整流后连接光耦U2输入端， 光耦U2输出端连通BG13、BG14并导通J6吸合，其常开接点J7_l、J7-3并联接通线路开关 脱扣线圈Q的工作电源。
2.按照权利要求1所述的农网高压线路故障遥测控装置，其特征是电瓶自动充电电 路中的整流变压器次级AC9经整流桥D整流接Cl滤波后，其中一路经稳压块317T连接BGl 基极，另一路接R6、D3对电瓶充电。
专利摘要本实用新型公开一种农网高压线路故障遥测控装置，主要由内、外装置过流电路部分，内、外装置遥控电路部分，内、外装置电瓶自动充电电路部分和内、外装置组成，当电力线路某段发生过流致使电力线路停电时本段和首端各段过流继电器吸合，其各段过流继电器常开接点J闭合，分别接通本段外装置过流电路直流工作电源，外装置过流电路开始工作，分别向对应的内装置发回过流呼叫，内装置过流电路启动，过流逻辑显示电路工作。本装置在10千伏电力线路发生故障过流时，能够快速将故障点锁定在小范围内，便于快速查找和处理；本装置无需信号线路的架设、维护，不存在信号线路遭受外力破坏，具有造价低、安装简单、便于移拆等优点。
文档编号G01R31/08GK201886623SQ20102067034
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者李德超 申请人:李德超