一种故障检测方法、装置、设备、系统及存储介质与流程

文档序号:32377989发布日期:2022-11-30 00:57阅读:43来源:国知局
一种故障检测方法、装置、设备、系统及存储介质与流程

1.本技术涉及电源检测技术领域,尤其涉及一种故障检测方法、装置、设备、系统及存储介质。


背景技术:

2.在三相电源供电的应用系统例如变频空调系统中,采用的三相供电电路通常包括三相无源功率因数校正(power factor correction,pfc)方案电路、三相有源pfc两电平方案电路和三相有源pfc三电平方案电路拓扑。其中,三相供电电路的主电路可以用于驱动变频压缩机,且还可以从三相供电电路中引出一相来单独整流给辅助电源供电,进一步的,还可以给直流风机驱动电路供电。目前,由于辅助电源通常与实现信息告警的微控制器供电,这样,在给辅助电源供电的火线缺相时,辅助电源不工作,则微控制器也不会工作,这样,比较容易发现为辅助电源供电的火线缺相的问题。
3.但是,若三相供电电路中除了为辅助电源供电的火线之外的其他两条火线存在缺相时,对辅助电源均未造成影响,而目前并没有用于快速检测出其他两条火线是否缺相的方法,导致缺相检测效率较低。
4.申请内容
5.为解决上述技术问题,本技术实施例期望提供一种故障检测方法、装置、设备、系统及存储介质,解决了目前三相四线制供电设备(简称为三相供电设备)中缺相检测效率较低的问题,实现了一种快速检测三相四线制供电设备中存在缺相问题并进行告警的方法,提高了缺相检测效率。
6.本技术的技术方案是这样实现的:
7.第一方面,一种故障检测方法,所述方法应用于故障检测设备,所述故障检测设备与三相供电设备的第一火线和零线连接获得工作电源,所述方法包括:
8.检测所述三相供电设备的第一目标电压和第二目标电压;其中,所述第一目标电压和所述第二目标电压均不包括与第一火线对应的相电压;
9.基于所述第一目标电压和所述第二目标电压,确定故障检测结果;其中,所述故障检测结果用于指示所述三相供电设备是否出现火线缺相故障;
10.若故障检测结果指示所述三相供电设备存在火线缺相故障,生成第一提示信息;其中,所述第一提示信息用于提示所述三相供电设备存在火线缺相故障。
11.第二方面,一种故障检测装置,所述故障检测装置与三相供电设备的第一火线和零线连接获得工作电源,所述装置包括:检测单元、确定单元和生成单元;其中:
12.所述检测单元,用于检测所述三相供电设备的第一目标电压和第二目标电压;其中,所述第一目标电压和所述第二目标电压均不包括与第一火线对应的相电压;
13.所述确定单元,用于基于所述第一目标电压和所述第二目标电压,确定故障检测结果;其中,所述故障检测结果用于指示所述三相供电设备是否出现火线缺相故障;
14.所述生成单元,用于若故障检测结果指示所述三相供电设备存在火线缺相故障,
生成第一提示信息;其中,所述第一提示信息用于提示所述三相供电设备存在火线缺相故障。
15.第三方面,一种故障检测设备,所述故障检测设备与三相供电设备的第一火线和零线连接获得工作电源,所述设备包括:检测电路和处理器;其中:
16.所述检测电路,用于检测所述三相供电设备的第一目标电压和第二目标电压,并发送所述第一目标电压和所述第二目标电压至所述处理器;其中,所述第一目标电压和所述第二目标电压均不包括与第一火线对应的相电压;
17.所述处理器,用于接收所述第一目标电压和所述第二目标电压,基于所述第一目标电压和所述第二目标电压,确定故障检测结果;其中,所述故障检测结果用于指示所述三相供电设备是否出现火线缺相故障;若故障检测结果指示所述三相供电设备存在火线缺相故障,生成第一提示信息;其中,所述第一提示信息用于提示所述三相供电设备存在火线缺相故障。
18.第四方面,一种三相供电系统,所述三相供电系统包括:用于提供三相电的三相供电设备和如上述所述的故障检测设备。
19.第五方面,一种存储介质,所述存储介质上存储有故障检测程序,所述故障检测程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的故障检测方法的步骤。
20.本技术实施例中,通过检测三相供电设备的第一目标电压和第二目标电压后,基于第一目标电压和第二目标电压确定故障检测结果,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,生成第一提示信息。这样,通过对三相供电设备的两个目标电压进行分析得到故障检测结果,并在故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障时,生成第一提示信息,解决了目前三相四线制供电设备中缺相检测效率较低的问题,实现了一种快速检测三相四线制供电设备中存在缺相问题并进行告警的方法,提高了缺相检测效率。
附图说明
21.图1为本技术实施例提供的故障检测方法的流程示意图一;
22.图2为本技术实施例提供的故障检测方法的流程示意图二;
23.图3为本技术实施例提供的故障检测方法的流程示意图三;
24.图4为本技术实施例提供的故障检测方法的流程示意图四;
25.图5为本技术实施例提供的故障检测方法的流程示意图五;
26.图6为本技术实施例提供的故障检测方法的流程示意图六;
27.图7a为本技术实施例提供的一种三相无源pfc设备的电路拓扑图;
28.图7b为本技术实施例提供的一种三相有源pfc两电平设备的电路拓扑图;
29.图7c为本技术实施例提供的一种三相有源pfc三电平设备的电路拓扑图;
30.图8为本技术实施例提供的一种三相供电设备、电压检测装置与故障检测设备之间的连接示意图;
31.图9为本技术实施例提供的另一种三相供电设备、电压检测装置与故障检测设备之间的连接示意图;
32.图10为本技术实施例提供的一种三相电压矢量示意图;
33.图11a为本技术实施例提供的应用场景示意图一;
34.图11b为本技术实施例提供的应用场景示意图二;
35.图11c为本技术实施例提供的应用场景示意图三;
36.图11d为本技术实施例提供的应用场景示意图四;
37.图12为本技术实施例提供的一种电压检测电路的电路设计示意图;
38.图13为本技术实施例提供的一种故障检测装置的结构示意图;
39.图14为本技术实施例提供的一种故障检测设备的结构示意图;
40.图15为本技术实施例提供的一种三相供电系统的结构示意图。
具体实施方式
41.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
42.本技术的实施例提供一种故障检测方法,参照图1所示,方法应用于故障检测设备,故障检测设备与三相供电设备的第一火线和零线连接获得工作电源,该方法包括以下步骤:
43.步骤101、检测三相供电设备的第一目标电压和第二目标电压。
44.其中,第一目标电压和第二目标电压均不包括与第一火线对应的相电压。
45.在本技术实施例中,三相供电设备可以是用于提供三相电源的三相四线制电源设备,即三相供电设备包括三根火线和一根零线。由于第一火线对应的相电压是为故障检测设备提供工作电源的,这样可以通过确定故障检测设备是否工作就可以确定第一火线是否缺相,因此,在分析三相供电设备是否缺相时,可以不用考虑第一火线对应的相电压的情况。三相供电设备的第一目标电压和第二目标电压可以是通过电压检测装置来检测得到的。电压检测装置可以是故障检测设备中的一部分,也可以是一个独立的装置,但无论何种情况,故障检测设备均可以对电压检测装置进行管理控制。
46.步骤102、基于第一目标电压和第二目标电压,确定故障检测结果。
47.其中,故障检测结果用于指示三相供电设备是否出现火线缺相故障。
48.在本技术实施例中,对第一目标电压和第二目标电压进行分析,来确定三相供电设备中除第一火线外的其他两根火线是否存在缺相的情况。
49.步骤103、若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,生成第一提示信息。
50.其中,第一提示信息用于提示三相供电设备存在火线缺相故障。
51.在本技术实施例中,若故障检测结果指示三相供电设备未出现缺相的情况,控制三相供电设备正常为用户用电设备提供工作电源。若故障检测结果指示三相供电设备出现缺相情况时,控制三相供电设备暂时不为用户用电设备提供工作电源,并生成用于指示三相供电设备出现缺相第一提示信息,生成的第一提示信息可以显示在故障检测设备对应的显示区域内,或者将生成的第一提示信息发送至与故障检测设备具有通信链接的显示设备,例如可以是对三相供电设备进行监控的管理人员的计算机设备或者智能移动终端设备,例如手机等,这样,实现对三相供电设备出现缺相的告警,以便用户根据第一提示信息对三相供电设备的火线进行检修,来克服缺相的缺陷,有效保障了用户用电设备的使用质量安全。
52.本技术实施例中,通过检测三相供电设备的第一目标电压和第二目标电压后,基于第一目标电压和第二目标电压确定故障检测结果,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,生成第一提示信息。这样,通过对三相供电设备的两个目标电压进行分析得到故障检测结果,并在故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障时,生成第一提示信息,解决了目前三相四线制供电设备中缺相检测效率较低的问题,实现了一种快速检测三相四线制供电设备中存在缺相问题并进行告警的方法,提高了缺相检测效率。
53.基于前述实施例,本技术的实施例提供一种故障检测方法,参照图2所示,方法应用于故障检测设备,故障检测设备与三相供电设备的第一火线和零线连接获得工作电源,该方法包括以下步骤:
54.步骤201、检测三相供电设备的第一目标电压和第二目标电压。
55.其中,第一目标电压和第二目标电压均不包括与第一火线对应的相电压。
56.在本技术实施例中,电压检测装置可以是与三相供电设备中电压目标端固定连接的,也可以是用户根据自己的需求对三相供电设备中电压目标端进行选择接入的,通过电压检测装置检测三相供电设备的两个除第一火线对应的相电压外的两个电压,得到第一目标电压和第二目标电压。
57.需说明的是,在一些应用场景中,若不考虑成本,在三相供电设备的三相四线上可以设置至少两个电压检测装置,根据需求来选择其中两个电压检测装置来检测得到第一目标电压和第二目标电压。
58.步骤202、确定第一目标电压的第一有效值和第二目标电压的第二有效值。
59.在本技术实施例中,在交流电与某个电压的直流电的热效应相等时,可以认为该直流电的电压就是这个交流电电压的有效值。对应的电压的有效值可以通过公式来计算得到,其中,u(t)为第一目标电压信号或第二目标电压信号,t为电压变化周期,∫为积分运算符号。在理想情况下,以三相供电设备目标的电压信号为正弦电压信号为例进行说明,对应的电压有效值可以是通过正弦电压信号的电压峰值除以根号2来计算得到。
60.步骤203、基于第一有效值和第二有效值,确定故障检测结果。
61.在本技术实施例中,对第一有效值和第二有效值进行分析,来确定故障检测结果。
62.步骤204、若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,生成第一提示信息。
63.其中,第一提示信息用于提示三相供电设备存在火线缺相故障。
64.在本技术实施例中,在故障检测结果指示内容为三相供电设备存在缺相故障时,生成第一提示信息,并显示第一提示信息。其中,故障检测设备生成第一提示信息后将第一提示信息发送至与故障检测设备具有通信连接的终端设备例如用户的智能手机,以使用户知晓三相供电设备当前存在缺相的故障。
65.基于前述实施例,在本技术其他实施例中,步骤203可以由步骤203a~203b来实现:
66.步骤203a、若第一目标电压和第二目标电压均为线电压,从第一有效值和第二有效值中确定第一最小有效值和最大有效值。
67.在本技术实施例中,若第一有效值小于第二有效值,则第一最小有效值为第一有效值;若第二有效值小于第一有效值,则第一最小有效值为第二有效值。若第一有效值与第二有效值相等,则第一最小有效值可以是第一有效值,最大有效值也可以是第一有效值。
68.步骤203b、若第一最小有效值小于第一电压阈值,确定故障检测结果为三相供电设备存在火线缺相故障。
69.其中,第一电压阈值大于0,且小于倍的相电压矢量幅值。
70.在本技术实施例中,第一电压阈值为根据大量实验得到的一个经验值,第一电压阈值的取值范围为其中,vm为三相供电设备的目标电压信号的信号幅值。进一步的,第一电压阈值的取值范围可以为(5v,270v)。
71.即在第一目标电压和第二目标电压均为线电压时,若第一目标电压和第二目标电压中存在小于第一电压阈值的电压,确定故障检测结果为三相供电设备存在火线缺相故障。
72.基于前述实施例,在本技术其他实施例中,步骤203由执行步骤203a~203b实现时,参照图3所示,故障检测设备执行步骤203之后,还用于选择执行步骤205~206或者步骤207~210。其中,在第一目标电压和第二目标电压的共用火线为除第一火线外的火线的情况下,选择执行步骤205~206;在第一目标电压和第二目标电压的共用火线为第一火线的情况下,选择执行步骤207~210:
73.步骤205、在第一目标电压和第二目标电压的共用火线为除第一火线外的火线的情况下,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且最大有效值大于或等于第一电压阈值,确定除第一火线和共用火线外的火线缺相。
74.在本技术实施例中,第一最小有效值为第一有效值时,最大有效值为第二有效值;第一最小有效值为第二有效值时,最大有效值为第一有效值。
75.示例性的,若第一火线为三相供电设备中的b火线时,若确定最大有效值为c火线和b火线之间的电压值最小有效值为a火线和b火线之间的电压值u
ab
=0时,假设第一电压阈值为vm,可以确定火线a缺相。
76.步骤206、生成用于指示除第一火线和共用火线外的火线缺相的第二提示信息。
77.步骤207、在第一目标电压和第二目标电压的共用火线为第一火线的情况下,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且最大有效值大于或等于第一电压阈值,确定最小有效值对应的除第一火线外的火线缺相。
78.步骤208、生成用于指示第一最小有效值对应的除第一火线外的火线缺相的第三提示信息。
79.步骤209、在第一目标电压和第二目标电压的共用火线为第一火线的情况下,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且最大有效值小于第一电压阈值,确定三相供电设备中除第一火线外的火线均缺相。
80.在本技术实施例中,若检测到最大有效值和最小有效值均小于第一电压阈值,可以确定三相供电设备中除第一火线外的其余两条火线均缺相。示例性的,在第一目标电压和第二目标电压公有火线为c火线的情况下,检测到c火线和a火线之间的电压值u
ca
=0,最小有效值为c火线和b火线之间的电压值u
cb
=0时,可以确定火线a和火线b均缺相。
81.步骤210、生成用于指示三相供电设备中除第一火线外的火线均缺相的第四提示信息。
82.其中,在第一目标电压和第二目标电压的共用火线为第一火线的情况下,可以根据情况选择执行步骤207~208或者步骤209~210。
83.需说明的是,步骤206、步骤208或步骤210可以与步骤204同时执行,步骤206、步骤208或步骤210也可以在步骤207之后执行。进一步的还实现了通过第二提示信息或第三提示信息提示用户具体缺相的是哪一根火线,以便于用户快速针对提示的缺相火线进行相应的修理。
84.基于前述实施例,在本技术其他实施例中,步骤203可以由步骤203c~203d来实现:
85.步骤203c、若第一目标电压和第二目标电压均为相电压,从第一有效值和第二有效值中确定第二最小有效值。
86.其中,第一目标电压和第二目标电压与第一火线无关。
87.在本技术实施例中,第一目标电压可以是第二火线与零线之间的电压,对应的第二目标电压可以是第三火线与零线之间的电压;或者第一目标电压可以是第三火线与零线之间的电压,第二目标电压可以是第二火线与零线之间的电压。
88.步骤203d、若第二最小有效值小于第二电压阈值,确定故障检测结果为三相供电设备存在火线缺相故障。
89.在本技术实施例中,第二电压阈值可以是根据大量实验得到的一个经验值,第二电压阈值的取值范围为(0,vm)。进一步的,第二电压阈值的取值范围为(5v,150v)。
90.基于前述实施例,在本技术其他实施例中,步骤203由步骤203c~203d实现时,参照图4所示,故障检测设备执行步骤203d之后,还用于执行步骤211~212或步骤213~214。其中,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第一有效值小于第二电压阈值,选择执行步骤211~212,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第二有效值小于第二电压阈值,选择执行步骤213~214:
91.步骤211、若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第一有效值小于第二电压阈值,确定第一目标电压对应的火线缺相。
92.在本技术实施例中,在第一目标电压是第二火线与零线之间的电压的情况下,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第一有效值小于第二电压阈值,确定第二火线缺相。在第一目标电压是第三火线与零线之间的电压的情况下,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第一有效值小于第二电压阈值,确定第三火线缺相。
93.步骤212、生成用于指示第一目标电压对应的火线缺相的第五提示信息。
94.步骤213、若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第二有效值小于第二电压阈值,确定第二目标电压对应的火线缺相。
95.在本技术实施例中,在第二目标电压是第二火线与零线之间的电压的情况下,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第二有效值小于第二电压阈值,确定第二火线缺相。在第二目标电压是第三火线与零线之间的电压的情况下,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第二有效值小于第二电压阈值,确定第三火线
缺相。
96.步骤214、生成用于指示第二目标电压对应的火线缺相的第六提示信息。
97.在本技术实施例中,在本技术实施例中,步骤212或步骤214可以与步骤204同时执行,步骤212或步骤214也可以在步骤205之后执行。
98.基于前述实施例,在本技术其他实施例中,步骤203可以由步骤203e来实现:
99.步骤203e、在第一目标电压为相电压和第二目标电压为线电压,且第一目标电压和第二目标电压共用第二火线的情况下,若第一有效值小于第三电压阈值,或第二有效值小于第四电压阈值,确定故障检测结果为三相供电设备存在火线缺相故障。
100.其中,第三电压阈值大于0,且小于相电压矢量幅值,第四电压阈值大于0,且小于倍的相电压矢量幅值,第二火线与第一火线不同。
101.在本技术实施例中,第三电压阈值是根据大量实验得到的一个经验值,第四电压阈值也是根据大量实验得到的一个经验值,通常情况下,第三电压阈值与第四电压阈值的取值范围不同。其中,第三电压阈值的取值范围为(0,vm);第四电压阈值的取值范围为进一步的,第三电压阈值的取值范围可以为(5v,150v),第四电压阈值的取值范围为(5v,270v)。
102.基于前述实施例,参照图5所示,故障检测设备执行步骤203e之后,还用于执行步骤215~216:
103.步骤215、若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第一有效值大于或等于第三电压阈值,且第二有效值小于第四电压阈值,确定第三火线缺相。
104.其中,第三火线为三相供电设备中除第一火线和第二火线外的火线。
105.步骤216、生成用于指示第三火线缺相的第七提示信息。
106.在一些应用场景中,步骤216可以由步骤204同时执行。
107.基于前述实施例,在本技术其他实施例中,步骤203还可以由步骤203f来实现:
108.步骤203f、在第一目标电压为相电压和第二目标电压为线电压、且第二目标电压对应的火线与第一目标电压对应的火线不同的情况下,若第一有效值小于第五电压阈值,或第二有效值小于第六电压阈值,确定故障检测结果为三相供电设备存在火线缺相故障。
109.其中,第五电压阈值大于0,且小于相电压矢量幅值,第六电压阈值大于0,且小于倍的相电压矢量幅值。
110.在本技术实施例中,由于第一目标电压和第二目标电压均不包括第一火线对应的相电压,所以第一目标电压可以是第二火线与零线之间的相电压,对应的,由于第二目标电压对应的火线与第一目标电压对应的火线不同,所以第二目标电压可以是第三火线与第一火线之间的相电压,或者第一目标电压可以是第三火线与零线之间的相电压,对应的第二目标电压可以是第二火线与第一火线之间的相电压。
111.第五电压阈值是根据大量实验得到的一个经验值,第六电压阈值也是根据大量实验得到的一个经验值,通常情况下,第五电压阈值与第六电压阈值的取值范围不同。其中,第五电压阈值的取值范围为(0,vm);第六电压阈值的取值范围为进一步的,第五电压阈值的取值范围可以为(5v,150v),第六电压阈值的取值范围为(5v,270v)。
112.基于前述实施例,在本技术其他实施例中,参照图6所示,故障检测设备执行步骤
203f之后,还用于执行步骤217~218或步骤219~220。其中,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第一有效值小于第五电压阈值,选择执行步骤217~218;若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第二有效值小于第六电压阈值,选择执行步骤219~220。
113.步骤217、若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第一有效值小于第五电压阈值,确定第一目标电压对应的火线缺相。
114.在本技术实施例中,在第一目标电压是第二火线与零线之间的相电压时,确定的是第二火线缺相,或者在第一目标电压是第三火线与零线之间的相电压时,确定的是第三火线缺相。
115.步骤218、生成用于指示第一目标电压对应的火线缺相的第八提示信息。
116.步骤219、若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第二有效值小于第六电压阈值,确定第二目标电压对应的第四火线缺相。
117.其中,第四火线为三相供电设备中除第一火线和第一目标电压对应的火线外的火线。
118.在本技术实施例中,在第二目标电压是第二火线与零线之间的相电压时,确定的是第二火线缺相,即第四火线是第二火线,或者在第二目标电压是第三火线与零线之间的相电压时,确定的是第三火线缺相,即第四火线时第三火线。
119.步骤220、生成用于指示第四火线缺相的第九提示信息。
120.示例性的,假设用户用电设备为变频压缩机时,包括主电路驱动变频压缩机,辅助电路用于单独整流给辅助电源供电,并给直流风机驱动电路供电的三相无源pfc设备的电路拓扑图可以参照图7a所示;包括主电路驱动变频压缩机,辅助电路用于单独整流给辅助电源供电,并给直流风机驱动电路供电的三相有源pfc两电平设备的电路拓扑图可以参照图7b所示;包括主电路驱动变频压缩机,辅助电路用于单独整流给辅助电源供电,并给直流风机驱动电路供电的三相有源pfc三电平设备的电路拓扑图可以参照图7c所示。
121.参照图8或图9所示为三相供电设备e、电压检测装置f和故障检测设备g之间的连接方式,三相供电设备e的电源输出端与用户供电设备h电连接,三相供电设备的火线c和零线n为故障检测设备提供工作电源。其中,在图8和图9中,三相供电设备e包括:市交流电e1,设置在三根火线a、b和c上的三个电阻l1、l2和l3,以及零线n;电压检测装置包括电压检测电路;故障检测设备包括处理器。其中,在图8中电压检测装置f设置在三个电阻l1、l2和l3的电流输入端侧,在图9中电压检测装置f设置在三个电阻l1、l2和l3的电流输出端侧。其中,三相供电设备中火线a、b和c以及零线n之间的电压矢量示意图可以参照图10所示。
122.其中,图8和图9中的电压检测装置即电压检测电路用于检测需检测电压的确定的两根电压线之间的模拟电压,并将检测到的模拟电压发送至故障检测设备g的处理器处。图8和图9中的故障检测设备用于实现以下三个步骤:对接收到的模拟电压进行模数(analog-to-digital,a/d)转换,得到数值化电压值;对数值化电压值进行电源缺相故障诊断分析,得到故障检测结果;基于故障检测结果,生成对应的提示信息。在一些应用场景中,处理器可以是微控制器。
123.以图8所示的三相供电设备e与电压检测装置f之间的连接方式为例进行相应的举例说明,在通过如图11a所示的电路为通过包括两个电压检测电路的电压检测装置f采集火
线a和火线b之间的线电压v
ba
,和火线b和火线c之间线电压v
cb
后发送给故障检测设备g。故障检测设备g根据线电压v
ba
和v
cb
,计算出对应的电压有效值u
ba
和u
cb
;从电压有效值u
ba
和u
cb
中确定最大有效值和最小有效值;如果最小有效值小于第一电压阈值,则判定存在火线缺相的问题;其中,第一电压阈值的取值范围可以为优选地,第一电压阈值可以为(5v,270v)。进一步地,如果最大有效值小于第一电压阈值,则判定火线b缺相;否则,判定火线a缺相。在本实施例中,vm为相电压矢量幅值,检测到两组线电压后,根据不同缺相情况下,得到的矢量幅值可以如表1所示。
124.表1
[0125][0126]
在通过图11b所示的电路为通过包括两个电压检测电路的电压检测装置采集火线a和零线n之间的相电压v
an
,和火线b和零线n之间的相电压v
bn
后发送给故障检测设备。故障检测设备根据相电压v
an
和v
bn
,计算出对应的电压有效值u
an
和u
bn
;从电压有效值u
an
和u
bn
中确定最大有效值和最小有效值;如果最小有效值小于第一电压阈值,则判定存在火线缺相的问题;其中,第一电压阈值的取值范围可以为(0,vm);优选地,第一电压阈值可以为(5v,150v)。进一步地,如果相电压u
an
小于第一电压阈值,则判定火线a缺相;如果相电压u
bn
小于第一电压阈值,则判定火线b缺相。在本实施例中,vm为相电压矢量幅值,检测到两组相电压,根据不同缺相情况下,得到的矢量幅值可以如表2所示。
[0127]
在通过图11c所示的电路为通过包括两个电压检测电路的电压检测装置采集火线a和零线n之间的相电压v
an
,和火线a和火线b之间的线电压v
ab
后发送给故障检测设备,即所检测线电压其中一条火线与所检测相电压的火线为同一条火线。故障检测设备根据相电压v
an
和线电压v
ab
,计算出对应的电压有效值u
an
和u
ab
;若相电压有效值u
an
小于第一电压阈值,或线电压有效值u
ab
小于第二电压阈值,则判定存在火线缺相的问题;其中,第一电压阈值的取值范围可以为(0,vm);优选地,第一电压阈值可以为(5v,150v);第二电压阈值的取值范围可以为优选地,第二电压阈值可以为(5v,270v)。进一步地,如果相电压有效值u
an
小于第一电压阈值,则判定火线a缺相;如果相电压有效值u
an
大于第一电压阈值、且线电压有效值u
ab
小于第二电压阈值,则判定火线b缺相。在本实施例中,vm为相电压矢量幅值,检测到两组电压,根据不同缺相情况下,采集相电压bn和线电压v
ba
来进行分析得到的矢量幅值可以如表3所示。
[0128]
表2
[0129][0130]
表3
[0131][0132]
在通过图11d所示的电路为通过包括两个电压检测电路的电压检测装置采集火线a和零线n之间的相电压v
an
,和火线b和火线c之间的线电压v
bc
后发送给故障检测设备,即所检测线间电压其中一条火线与所检测相电压的火线不是同一条火线。故障检测设备根据相电压v
an
和线电压v
bc
,计算出对应的电压有效值u
an
和u
bc
;若相电压有效值u
an
小于第一电压阈值,或线电压有效值u
bc
小于第二电压阈值,则判定存在火线缺相的问题;其中,第一电压阈值的取值范围可以为(0,vm);优选地,第一电压阈值可以为(5v,150v);第二电压阈值的取值范围可以为优选地,第二电压阈值可以为(5v,270v)。进一步地,如果相电压有效值u
an
小于第一电压阈值,则判定火线a缺相;如果线电压有效值u
bc
小于第二电压阈值,则判定火线b缺相。在本实施例中,vm为相电压矢量幅值,检测到两组电压,根据不同缺相情况下,得到的矢量幅值可以如表4所示。
[0133]
表4
[0134]
[0135]
在一些应用场景中,还可以采集相电压v
bn
和线电压v
ac
来进行分析。
[0136]
基于图8或图9中所示的三相供电设备e与电压检测装置f之间的连接方式,电压检测装置f中还可以同时包括用于采集线电压v
ba
、线电压v
cb
、线电压v
ac
、相电压v
an
和相电压v
bn
的5个电压检测电路,并在实际应用过程中,可以只启动如图11a~11d中对应的实施例中的两个电压检测电路来采集对应的电压,得到第一目标电压和第二目标电压。
[0137]
需说明的是,前述图11a~11d中的电压检测电路可以参照图12所示,包括:电阻r1、r2、r3和r4,运算放大器y,直流电源dc,gnd为接地端,r1和r2所在两个端为电压检测电路的电压输入端,运算放大器y的输出端为电压检测电路的输出端。
[0138]
需说明的是,第一火线、第二火线和第三火线在实际过程中可以互换。
[0139]
需要说明的是,本实施例中与其它实施例中相同步骤和相同内容的说明,可以参照其它实施例中的描述,此处不再赘述。
[0140]
本技术实施例中,通过检测三相供电设备的第一目标电压和第二目标电压后,基于第一目标电压和第二目标电压确定故障检测结果,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,生成第一提示信息。这样,通过对三相供电设备的两个目标电压进行分析得到故障检测结果,并在故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障时,生成第一提示信息,解决了目前三相四线制供电设备中缺相检测效率较低的问题,实现了一种快速检测三相四线制供电设备中存在缺相问题并进行告警的方法,提高了缺相检测效率。
[0141]
基于前述实施例,本技术的实施例提供一种故障检测装置,故障检测装置与三相供电设备的第一火线和零线连接获得工作电源,参照图13所示,该故障检测装置3可以包括:检测单元31、确定单元32和生成单元33;其中:
[0142]
检测单元31,用于检测三相供电设备的第一目标电压和第二目标电压;其中,第一目标电压和第二目标电压均不包括与第一火线对应的相电压;
[0143]
确定单元32,用于基于第一目标电压和第二目标电压,确定故障检测结果;其中,故障检测结果用于指示三相供电设备是否出现火线缺相故障;
[0144]
生成单元33,用于若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,生成第一提示信息;其中,第一提示信息用于提示三相供电设备存在火线缺相故障。
[0145]
在本技术其他实施例中,确定单元包括:第一确定模块和第二确定模块;其中:
[0146]
第一确定模块,用于确定第一目标电压的第一有效值和第二目标电压的第二有效值;
[0147]
第二确定模块,用于基于第一有效值和第二有效值,确定故障检测结果。
[0148]
在本技术其他实施例中,第二确定模块具体用于实现以下步骤:
[0149]
若第一目标电压和第二目标电压均为线电压,从第一有效值和第二有效值中确定第一最小有效值和最大有效值;
[0150]
若第一最小有效值小于第一电压阈值,确定故障检测结果为三相供电设备存在火线缺相故障;其中,第一电压阈值大于0,且小于倍的相电压矢量幅值。
[0151]
在本技术其他实施例,确定单元执行步骤基于第一目标电压和第二目标电压,确定故障检测结果之后,还用于执行以下步骤:
[0152]
在第一目标电压和第二目标电压的共用火线为除第一火线外的火线的情况下,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且最大有效值大于或等于第一电压阈
值,确定除第一火线和共用火线外的火线缺相;
[0153]
生成用于指示除第一火线和共用火线外的火线缺相的第二提示信息;
[0154]
在第一目标电压和第二目标电压的共用火线为第一火线的情况下,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且最大有效值大于或等于第一电压阈值,确定最小有效值对应的除第一火线外的火线缺相;
[0155]
生成用于指示第三火线缺相的第三提示信息;
[0156]
在第一目标电压和第二目标电压的共用火线为第一火线的情况下,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且最大有效值小于第一电压阈值,确定三相供电设备中除第一火线外的火线均缺相;
[0157]
生成用于指示三相供电设备中除第一火线外的火线均缺相的第四提示信息。
[0158]
在本技术其他实施例中,第二确定模块还具体用于实现以下步骤:
[0159]
若第一目标电压和第二目标电压均为相电压,从第一有效值和第二有效值中确定第二最小有效值;其中,第一目标电压和第二目标电压与第一火线无关;
[0160]
若第二最小有效值小于第二电压阈值,确定故障检测结果为三相供电设备存在火线缺相故障;其中,第二电压阈值大于0,且小于或等于相电压矢量幅值。
[0161]
在本技术其他实施例中,确定单元执行步骤基于第一目标电压和第二目标电压,确定故障检测结果之后,还用于执行以下步骤:
[0162]
若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第一有效值小于第二电压阈值,确定第一目标电压对应的火线缺相;
[0163]
生成用于指示第一目标电压对应的火线缺相的第五提示信息;
[0164]
若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第二有效值小于第二电压阈值,确定第二目标电压对应的火线缺相;
[0165]
生成用于指示第二目标电压对应的火线缺相的第六提示信息。
[0166]
在本技术其他实施例中,第二确定模块还具体用于实现以下步骤:
[0167]
在第一目标电压为相电压和第二目标电压为线电压,且第一目标电压和第二目标电压共用第二火线的情况下,若第一有效值小于第三电压阈值,或第二有效值小于第四电压阈值,确定故障检测结果为三相供电设备存在火线缺相故障;其中,第三电压阈值大于0,且小于相电压矢量幅值,第四电压阈值大于0,且小于倍的相电压矢量幅值,第二火线与第一火线不是同一根火线。
[0168]
在本技术其他实施例中,确定单元执行步骤基于第一目标电压和第二目标电压,确定故障检测结果之后,还用于执行以下步骤:
[0169]
若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第一有效值大于或等于第三电压阈值,且第二有效值小于第四电压阈值,确定第三火线缺相;其中,第三火线为三相供电设备中除第一火线和第二火线外的火线;
[0170]
生成用于指示第三火线缺相的第七提示信息。
[0171]
在本技术其他实施例中,第二确定模块还具体用于执行以下步骤:
[0172]
在第一目标电压为相电压和第二目标电压为线电压、且第二目标电压对应的火线与第一目标电压对应的火线不同的情况下,若第一有效值小于第五电压阈值,或第二有效值小于第六电压阈值,确定故障检测结果为三相供电设备存在火线缺相故障;其中,第五电
压阈值大于0,且小于相电压矢量幅值,第六电压阈值大于0,且小于倍的相电压矢量幅值。
[0173]
在本技术其他实施例中,确定单元执行步骤基于第一目标电压和第二目标电压,确定故障检测结果之后,还用于执行以下步骤:
[0174]
若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第一有效值小于第五电压阈值,确定第一目标电压对应的火线缺相;
[0175]
生成用于指示第一目标电压对应的火线缺相的第八提示信息;
[0176]
若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,且第二有效值小于第六电压阈值,确定第二目标电压对应的第四火线缺相;其中,第四火线为三相供电设备中除第一火线和第一目标电压对应的火线外的火线;
[0177]
生成用于指示第四火线缺相的第九提示信息。
[0178]
需要说明的是,本实施例中单元和模块之间信息交互的具体实现过程,可以参照图1~6对应的实施例提供的故障检测方法中的实现过程,此处不再赘述。
[0179]
本技术实施例中,通过检测三相供电设备的第一目标电压和第二目标电压后,基于第一目标电压和第二目标电压确定故障检测结果,若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,生成第一提示信息。这样,通过对三相供电设备的两个目标电压进行分析得到故障检测结果,并在故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障时,生成第一提示信息,解决了目前三相四线制供电设备中缺相检测效率较低的问题,实现了一种快速检测三相四线制供电设备中存在缺相问题并进行告警的方法,提高了缺相检测效率。
[0180]
基于前述实施例,本技术的实施例提供一种故障检测设备,故障检测设备与三相供电设备的第一火线和零线连接获得工作电源,参照图14所示,该故障检测设备4可以包括:检测电路41和处理器42;其中:
[0181]
检测电路41,用于检测三相供电设备的第一目标电压和第二目标电压,并发送第一目标电压和第二目标电压至处理器;其中,第一目标电压和第二目标电压均不包括与第一火线对应的相电压;
[0182]
处理器42,用于接收第一目标电压和第二目标电压,基于第一目标电压和第二目标电压,确定故障检测结果;其中,故障检测结果用于指示三相供电设备是否出现火线缺相故障;若故障检测结果指示三相供电设备存在火线缺相故障,生成第一提示信息;其中,第一提示信息用于提示三相供电设备存在火线缺相故障。
[0183]
其中,在本技术其他实施例中,处理器42的具体实现过程可以参照图1~6所示的方法的实现过程,此处不再详细赘述。需说明的是,在故障检测设备包括电压检测装置时,检测电路41为前述的电压检测电路。
[0184]
基于前述实施例,本技术的实施例提供一种三相供电系统,参照图15所示,该三相供电系统5可以包括:用于提供三相电的三相供电设备51和用于实现图1~6的故障检测方法的故障检测设备52;其中:故障检测设备52的具体实现过程可以参照图1~6所示的方法的实现过程,此处不再详细赘述。另,此处的三相供电设备51与前述的三相供电设备e为同一个设备、故障检测设备52与前述故障检测设备g为同一个设备。
[0185]
基于前述实施例,本技术的实施例提供一种计算机可读存储介质,简称为存储介质,该计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,该一个或者多个程序可被一个或者
多个处理器执行,以实现如图1~6对应的实施例提供的故障检测方法实现过程,此处不再赘述。
[0186]
本领域内的技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本技术可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0187]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0188]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0189]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0190]
以上,仅为本技术的较佳实施例而已,并非用于限定本技术的保护范围。
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