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【摘 要】在配电网中产生的故障不仅能够造成电力系统瘫痪,同时也会产生一定的经济损失。因此对产生的故障进行准确的定位和有效地排除有着十分重要的作用。本文主要针对在配电网产生故障时使用无接触数据传输技术对其进行定位,指出了硬件设计电路及其设计中的特点,指出了其技术设计的可行性和有效性。
【关键词】无接触数据传输 配电网故障 应用
在我国使用的中低压配置的电网中主要使用小电流接地系统的方式,其能够对配电线路产生的故障进行准确地定位,从而使技术人员能够在最短的时间内对线路进行修复,恢复正常供电,同时也能够维护电力系统的稳定运行。在现有的线路故障定位中通常采用以下几种方式行波定位法、S注入法、故障指示器法。在对影响配电网正常使用的故障进行定位方式的研究中使用无线故障定位技术,目的在于减少高电阻和线路电容产生的影响,从而对配电网产生的接地故障的位置进行准确定位。在该方法的使用过程中由于电流表连接在高压线路中,因此就使得电流值的读取存在一定的困难。针对这种情况就需要将相应的测流值从高压端传送到能够读取的位置中,此时就需要使用无接触数据传输技术。
一、配电网故障定位的方法
在对综合离线故障定位法进行研究的过程中,主要包括以下几个流程:首先使用交流法,如果采用这种方法能够直接检验出配电网产生的故障,就可以直接应用交流法进行定位,如果不能够判断出故障产生的分支,就需要使用直流法,找到故障存在的具体分支,判断出故障所存在的各个区位,之后使用交流法确定产生故障的点。
(一)使用直流法确定故障存在区段
在直流法的使用过程中,主要是从产生故障的分支向产生故障的点注入电流信号,之后沿着产生故障的线路流向故障点内,在电流达到故障点后的电流值为零。使用钳形表对线路中的直流电流做出准确判断,实验表明:直流信号的直流量为90~180mA,如果产生的信号较大就要使用功率较大的信号产生器,同时如果信号太小,则会对线路检测产生影响。使用直流法的最大优点在于电流产生的衰减较小,测量的准确率较高,但其缺点在于测量过程较为复杂。
(二)使用交流法测定故障点
使用交流法进行故障的定位主要是想产生故障的相内注入交流信号,之后对线路进行地面检测,如果在线路中测得电流,则表明故障点在检测点之后的位置,如果没有电流,故障点就在监测点之前的位置。如果在故障点前后的检测值存在较大的变化,就要根据指示器中显示的数据判断故障点。交流法在使用中的最大优点在于检测较方便,不用进行登杆检测但其缺点在于在检测过程中国容易受到电路的影响,在线路较长并为高阻接地的线路中不能够使用。
二、无接触数据传输技术在配电网故障定位中的应用
在进行直流定位数据的传输过程中主要使用无接触数据传输技术,在其传输装置中包括红外技术和无线射频技术。在装置中包括两个不同的部分,分为数据接收端和数据发射端,其中发射端和钳形表进行连接,钳形表设置在高压线路中,其能够将检测到的电流转换为3V以下的电压信号,并作为输入进行使用。之后由接收端接收到数据,经过分析,显示出相应的数据。
(一)红外无线传输技术
红外传输技术主要是使用红外线进行数据的传输,属于无线通信的范畴。红外线传输技术在使用中其传播的范围具有明显的局限性,因此在使用过程中就不需要向相关部门申请频谱资源的使用,其在使用过程中和收到的空间电磁波的影响较少,使用效果较稳定。在进行短距离的信号传输的过程中设备的布置较简单、信号的接收和发送易于调整。在一些使用环境受到限制,不能够实现有线通信的区域内能够使用红外线进行数据的传输和接收,这种方式不仅具有一定的便利性,同时也具有较高的经济性。1.传输硬件设计。在硬件中使用混合信号片上系统,其具有采样和串行通信的功能。2.红外传输发射端设计。在设计中主要采用单片机对AD值进行处理,之后经过串口输出数据。3.红外传输接收端设计。在接收端中将接收到的信号进行处理和封装,并通过管脚将接收到的信号和TTL电平进行输出,接收端单片机对接受的数据进行处理,并显示到显示器中。
(二)射频无线传输技术
在数据发射端中和接收端中使用的单片机型号为C805,在通信模块中使用nRF240芯片,分别和但几篇的硬件进行连接。nRF240主要负责数据的继承和接收,其工作中产生的频率为2.4 GHz,在125频道中进行使用。其在使用过程中产生的调制速率为1Mbps,其传输的速度要高于蓝牙,具有较强的数据的接收和处理工作能力。在对其发射功率和频率进行设置的过程中主要是使用软件进行设置。在进行低压供电的过程中能够满足低功耗的设计要求,在进行传输的过程中,不对功率进行增加,能够保证其距离为100m。
在进行电路的设计过程中,其接受模块的设计和发送模块的设计方法一致,但其启动的条件存在一定差异,在接收的过程中使用查询的方式,在数据接收的过程中通过单片机进行实现。
三、结束语
在无接触数据的传输过程中,具有經济投入较少,对高压的隔离效果较好、使用安全性较高和操作较简单、使用方式较灵活、能够实现远距离的传输。使用无接触数据传输不仅有效解决了数据读取不便这一难题,同时也提高了数据的读取效率,提高了故障定位的准确性。
参考文献:
[1]杨鹏,杨以涵,司冬梅,等.配电网单相接地故障定位技术试验研究[J].电力系统自动化,2008(9).
[2]张慧芬,桑在中.基于注入法的小电流接地系统故障定位新方法[J].电力系统自动化,2004,(23).
【关键词】无接触数据传输 配电网故障 应用
在我国使用的中低压配置的电网中主要使用小电流接地系统的方式,其能够对配电线路产生的故障进行准确地定位,从而使技术人员能够在最短的时间内对线路进行修复,恢复正常供电,同时也能够维护电力系统的稳定运行。在现有的线路故障定位中通常采用以下几种方式行波定位法、S注入法、故障指示器法。在对影响配电网正常使用的故障进行定位方式的研究中使用无线故障定位技术,目的在于减少高电阻和线路电容产生的影响,从而对配电网产生的接地故障的位置进行准确定位。在该方法的使用过程中由于电流表连接在高压线路中,因此就使得电流值的读取存在一定的困难。针对这种情况就需要将相应的测流值从高压端传送到能够读取的位置中,此时就需要使用无接触数据传输技术。
一、配电网故障定位的方法
在对综合离线故障定位法进行研究的过程中,主要包括以下几个流程:首先使用交流法,如果采用这种方法能够直接检验出配电网产生的故障,就可以直接应用交流法进行定位,如果不能够判断出故障产生的分支,就需要使用直流法,找到故障存在的具体分支,判断出故障所存在的各个区位,之后使用交流法确定产生故障的点。
(一)使用直流法确定故障存在区段
在直流法的使用过程中,主要是从产生故障的分支向产生故障的点注入电流信号,之后沿着产生故障的线路流向故障点内,在电流达到故障点后的电流值为零。使用钳形表对线路中的直流电流做出准确判断,实验表明:直流信号的直流量为90~180mA,如果产生的信号较大就要使用功率较大的信号产生器,同时如果信号太小,则会对线路检测产生影响。使用直流法的最大优点在于电流产生的衰减较小,测量的准确率较高,但其缺点在于测量过程较为复杂。
(二)使用交流法测定故障点
使用交流法进行故障的定位主要是想产生故障的相内注入交流信号,之后对线路进行地面检测,如果在线路中测得电流,则表明故障点在检测点之后的位置,如果没有电流,故障点就在监测点之前的位置。如果在故障点前后的检测值存在较大的变化,就要根据指示器中显示的数据判断故障点。交流法在使用中的最大优点在于检测较方便,不用进行登杆检测但其缺点在于在检测过程中国容易受到电路的影响,在线路较长并为高阻接地的线路中不能够使用。
二、无接触数据传输技术在配电网故障定位中的应用
在进行直流定位数据的传输过程中主要使用无接触数据传输技术,在其传输装置中包括红外技术和无线射频技术。在装置中包括两个不同的部分,分为数据接收端和数据发射端,其中发射端和钳形表进行连接,钳形表设置在高压线路中,其能够将检测到的电流转换为3V以下的电压信号,并作为输入进行使用。之后由接收端接收到数据,经过分析,显示出相应的数据。
(一)红外无线传输技术
红外传输技术主要是使用红外线进行数据的传输,属于无线通信的范畴。红外线传输技术在使用中其传播的范围具有明显的局限性,因此在使用过程中就不需要向相关部门申请频谱资源的使用,其在使用过程中和收到的空间电磁波的影响较少,使用效果较稳定。在进行短距离的信号传输的过程中设备的布置较简单、信号的接收和发送易于调整。在一些使用环境受到限制,不能够实现有线通信的区域内能够使用红外线进行数据的传输和接收,这种方式不仅具有一定的便利性,同时也具有较高的经济性。1.传输硬件设计。在硬件中使用混合信号片上系统,其具有采样和串行通信的功能。2.红外传输发射端设计。在设计中主要采用单片机对AD值进行处理,之后经过串口输出数据。3.红外传输接收端设计。在接收端中将接收到的信号进行处理和封装,并通过管脚将接收到的信号和TTL电平进行输出,接收端单片机对接受的数据进行处理,并显示到显示器中。
(二)射频无线传输技术
在数据发射端中和接收端中使用的单片机型号为C805,在通信模块中使用nRF240芯片,分别和但几篇的硬件进行连接。nRF240主要负责数据的继承和接收,其工作中产生的频率为2.4 GHz,在125频道中进行使用。其在使用过程中产生的调制速率为1Mbps,其传输的速度要高于蓝牙,具有较强的数据的接收和处理工作能力。在对其发射功率和频率进行设置的过程中主要是使用软件进行设置。在进行低压供电的过程中能够满足低功耗的设计要求,在进行传输的过程中,不对功率进行增加,能够保证其距离为100m。
在进行电路的设计过程中,其接受模块的设计和发送模块的设计方法一致,但其启动的条件存在一定差异,在接收的过程中使用查询的方式,在数据接收的过程中通过单片机进行实现。
三、结束语
在无接触数据的传输过程中,具有經济投入较少,对高压的隔离效果较好、使用安全性较高和操作较简单、使用方式较灵活、能够实现远距离的传输。使用无接触数据传输不仅有效解决了数据读取不便这一难题,同时也提高了数据的读取效率,提高了故障定位的准确性。
参考文献:
[1]杨鹏,杨以涵,司冬梅,等.配电网单相接地故障定位技术试验研究[J].电力系统自动化,2008(9).
[2]张慧芬,桑在中.基于注入法的小电流接地系统故障定位新方法[J].电力系统自动化,2004,(23).