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一种零序有功分量型线路故障指示器 

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申请/专利权人:四川瑞霆智汇科技有限公司

摘要:本发明公开了一种零序有功分量型线路故障指示器,属于配电网线路故障指示器领域,包括数据采集器,所述数据采集器连接数据集中器,所述数据集中器连接系统平台,所述数据采集器还包括采集线路电压的电压采集电路和采集线路电流的电流采集电路,所述电压采集电路和电流采集电路均连接所述处理器A;所述数据集中器还包括实现数据集中器与数据采集器时钟同步的GPS时钟模块、通信模块B和通信模块C;本发明实现了数据采集器和数据集中器的时钟同步,在时钟同步条件下对线路三相的电压、电流进行采集,多个数据集中器合作,使采集的电压和电流能够用于后期进行综合分析,精确得出故障发生区域,大幅度降低了维护人员的工作难度和时间。

主权项:1.一种零序有功分量型线路故障指示器,包括用于采集数据的数据采集器,所述数据采集器包括处理信号的处理器A、取能电路和通信模块A,所述数据采集器连接数据集中器,所述数据集中器包括信号处理器B和与系统平台通信的GPRS模块,所述数据集中器连接系统平台,其特征在于:所述数据采集器还包括采集线路电压的电压采集电路和采集线路电流的电流采集电路,所述电压采集电路和电流采集电路均连接所述处理器A;所述数据集中器还包括实现数据集中器与数据采集器时钟同步的GPS时钟模块、通信模块B和通信模块C,所述GPS时钟模块用于数据集中器间接收同一时钟同步信号,所述通信模块B用于与通信模块A进行通讯并实现数据集中器与数据采集器间的时钟同步,所述通信模块C用于接收通信模块B发出的时钟同步信号;所述GPS时钟模块、通信模块B和通信模块C均连接所述处理器B;通信模块C收到来自通信模块B的时钟同步信号就向处理器B产生一个中断信号,处理器B计算出中断信号和同步命令发送的时间差t;同时数据采集器的通信模块A也接收通信模块B产生的时钟同步信号并向处理器A产生一个中断信号,通信模块A中断信号和通信模块C产生的中断信号是同一时刻发生,根据这个中断信号和处理器B的计算,实现数据采集器的时间同步和数据集中器与数据采集器的时间差值计算;所述数据采集器还设置有温度采集电路,所述温度采集电路与所述处理器A连接;所述温度采集电路使用负温度系数传感器,测量范围为-40℃~150℃;所述电压采集电路具体为:所述数据采集器上设置有屏蔽罩,所述屏蔽罩与线缆形成电容体C1,所述屏蔽罩与大地间形成电容体C2,所述电容体C1和电容体C2连接,所述电容体C1两端连接有电压跟随器,所述电压跟随器的输出端连接所述处理器A;被测线路一端分别连接电容体C1的一端、电阻R1的一端和电阻R2的一端,所述电容体C1的另一端分别连接电容C2的一端和放大器的反向输入端,所述电容C2的另一端分别连接被测线路的另一端和大地,所述电阻R1的另一端分别连接放大器的负电源端和电源的负极,所述电阻R2的另一端连接放大器的正电源端和电源的正极,所述放大器的正向输入端连接放大器的输出端,所述放大器的输出端连接处理器A,所述电阻R1和电阻R2均采用10K1%精度电阻,所述放大器采用高输入阻抗和低功耗放大器TLV2333。

全文数据:_矛中零序有功分量型线路故障指示器技术领域[0001]本发明涉及配电网线路故障指示器领域,具体涉及一种零序有功分量型线路故障指示器。背景技术_[0002]我国配网线路采用小电流接地系统,采用这种接线方式中性点不接地或经过消弧线圈和高阻抗接地。单相接地故障的故障电流是线路分布电容电流,很难定位。如何快速的进行单相接地故障定位一直是配网自动化相关产品重点研究的方向。但单相接地时不同的故障的接地电阻不同、线路长度差异巨大、接地发生时刻相角不同等各种原因限制造成接地故障的定位准确性受到影响。[0003]单相接地故障定位相关技术装置包括:小电流接地选线系统、线路故障指示器、开关控制器等设备。采用的小电流接地故障的理论方法包括:首半波法、小波法、暂态能量法、群体比幅比相法、五次谐波法、有功分量法以及特频信号注入法等。其中群体比幅比相法由于需要同时采集三相的电压和电流,目前只应用在变电站的小电流接地选线系统中,还没有应用到故障指示器上。[0004]首半波法、小波分析法、信号注入法等分析方法面对高阻接地、弧光接地等故障时由于接地电流非常小,会有大比例的可能性无法判断故障;群体比幅比相法、五次谐波法、有功分量法等分析方法适用于中性点不接地的配网系统。对于经过消弧线圈接地的系统,由于接地电流的相位也滞后零序电压,所以上述方法无法适用于经消弧线圈接地的系统。[0005]前国网公司普遍采用零序电力暂态分析法。其分析方法是利用接地瞬间零序电流的前几个周波不受中性点接地方式的影响,会产生比较典型的故障特征,且接地故障后故障线路零序电流方向与非故障线路零序电流方向相反,当遇到高阻接地和弧光接地故障,由于接地电流很小,线路故障指示器采集实际电流后,通过汇集单元进行矢量合成零序电流,存在合成的零序电流幅值很小甚至低于三相不平衡负载造成的零序电流,此时系统将无法准确判断接地区域。[0006]基于上述困难,采用有功分量法也能够对故障进行定位,采集故障发生时候几个周波内的暂态零序电流和暂态零序电压,经过FFT计算后获取零序电压与零序电流的相角从而获取零序有功分量;流过故障线路始端的零序电流可分2部分:中性点电阻器RN产生的有功电流,其相位与零序电压差180°;非故障线路零序电流之和3,相位滞后于零序电压90°。流过非故障线路的零序电流只有由本支路对地电容产生的容性电流,相位超前零序电压9〇°,由于有功电流只流过故障线路,与非故障线路无关,因此,只要以零序电压作为参考矢量,将此有功电流取出,就可十分方便地实现接地选线保护。[0007]对中性点经消弧线圈接地系统,目前主要采用消弧线圈并(串)电阻运行的派生接地方式,且消弧线圈本身的有功成分较大实测单相接地时其有功电流达2〜3A。当此系统发生接地故障时,故障线路始端所反映的零序电流除增加一部分电感性电流外,其余二部分与电阻接地系统相同,因此采用有功分量法仍然可行。[0008]对于中性点不接地系统,当发生接地故障时,流过故障和非故障线路的零序电流皆为容性,且方向相反。此时,可采用移相的方法,使故障、非故障线路的零序电流分别与零序电压反相位、同相位,相当于将它们变成了有功电流。因此,对于中性点不接地系统,该保护原理实质上是零序功率方向原理的延伸,但经过上述处理后,相当于将原有的零序电压、零序电流比相范围从原有的90°扩大到180°,从而创造了更好的选线条件。[0009]可见,采用有功分量法,可满足各种中性点接地方式下的接地选线保护问题。[0010]大多数农村以及部分偏远的城市,仍在使用架空线路进行输变电。由于环境复杂、线路长等诸多特点,架空线路短路和接地现象时有发生,给人们生活生产带来不便甚至是严重的影响,也给电力维护人员带来困难,在崇山峻岭中,一条10公里的线路故障排查的困难可想而知。世界各国的电力从业人员都希望有一套架空线路的故障排查装置,能够显示线路运行状况,并在故障发生时区分故障类型及定位故障区域,达到快速检修和恢复供电的目的;而目前的故障指示器仅能基于零序电力暂态分析法采集线路电流,无法基于有功分量法进行相关数据的采集。发明内容[0011]本发明的目的在于:一种零序有功分量型线路故障指示器,解决了目前的故障指示器无法基于有功分量法进行线路数据的采集。[0012]本发明采用的技术方案如下:[0013]一种零序有功分量型线路故障指示器,包括用于采集数据的数据采集器,所述数据采集器包括处理信号的处理器A、取能电路和通信模块A,所述数据采集器连接数据集中器,所述数据集中器包括信号处理器B和与系统平台通信的GPRS模块,所述数据集中器连接系统平台,所述数据采集器还包括采集线路电压的电压采集电路和采集线路电流的电流采集电路,所述电压采集电路和电流采集电路均连接所述处理器A;[0014]所述数据集中器还包括实现数据集中器与数据采集器时钟同步的GPS时钟模块、通信模块B和通信模块C,所述GPS时钟模块用于数据集中器间接收同一时钟同步信号,所述通信模块B用于与通信模块A进行通讯并实现数据集中器与数据采集器间的时钟同步,所述通信模块C用于接收通信模块B发出的时钟同步信号;所述GPS时钟模块、通信模块B和通信模块C均连接所述处理器B。[0015]进一步的,所述电压采集电路具体为:所述数据采集器上设置有屏蔽罩,所述屏蔽罩与线缆形成电容体cl,所述屏蔽罩与大地间形成电容体C2,所述电容体C1和电容体C2连接,所述电容体C1两端连接有电压跟随器,所述电压跟随器的输出端连接所述处理器A。[0016]进一步的,电流采集电路包括采集电流的罗氏线圈传感器,所述罗氏线圈传感器的检测数据分别输入3个放大倍数不同的放大积分电路,实现对线缆内的额定负载电流、励磁电流和短路电流的检测,所述3个放大积分电路的输出连接所述处理器A。[0017]进一步的,所述取能电路采用CT取能电路,所述CT取能电路用于对数据采集器进行供电,所述数据采集器内设置有锂电池,用于对数据采集器进行补充供电。[0018]进一步的,所述数据采集器还设置有温度采集电路,所述温度采集电路与所述处理器A连接0[0019]进一步的,所述数据采集器还包括故障指示电路,所述故障指示电路与所述处理器A连接。[0020]进一步的,所述数据集中器还包括供电模块,所述供电模块为太阳能供电模块。[0021]综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:[0022]1•本发明实现了在数据采集器之间、数据集中器之间、数据采集器和数据集中器之间的时钟同步,在时钟同步条件下对线路三相的电压、电流进行采集,使采集的电压和电流能够用于后期进行综合分析,精确分析出故障类型。[0023]2•数据采集器对电缆温度进行采集,结合电流分析可以得出电缆是否出现老化、接头松动等发热故障。[0024]3.本发明采集器采用CT取能,使产品具有十年以上的寿命期。[0025]4•本发明采集器使用专用夹具安装,可以不停电安装。[0026]5.本发明采用罗氏线圈传感器,由于罗氏线圈具有测量电流范围大等优点,可以满足所有的不同规格线路电流采集。[0027]6•本发明根据数据集中器上GPS模块经综度信息,多个数据集中器合作,可以精确定位出故障线路位置。附图说明[0028]本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:[0029]图1是本发明的整体架构图;[0030]图2是本发明中数据采集器的架构图;[0031]图3是本发明中数据集中器的架构图;[0032]图4是本发明中数据采集器电压采集电路的结构图;[0033]图5是本发明中数据采集器电流采集电路的电路图;[0034]图6是本发明中故障判断示意图。具体实施方式[0035]本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和或步骤以外,均可以以任何方式组合。[0036]下面结合图1-6对本发明作详细说明。[0037]一种零序有功分量型线路故障指示器,包括用于采集数据的数据采集器,所述数据采集器包括处理信号的处理器A、取能电路和通信模块A,所述数据采集器连接数据集中器,所述数据集中器包括信号处理器B和与系统平台通信的GPRS模块,所述数据集中器连接系统平台,所述数据采集器还包括采集线路电压的电压采集电路和采集线路电流的电流采集电路,所述电压采集电路和电流采集电路均连接所述处理器A;[0038]所述数据集中器还包括实现数据集中器与数据采集器时钟同步的GPS时钟模块、通信模块B和通信模块C,所述GPS时钟模块用于数据集中器间接收同一时钟同步信号,所述通信模块B用于与通信模块A进行通讯并实现数据集中器与数据采集器间的时钟同步,所述通信模块C用于接收通信模块B发出的时钟同步信号;所述GPS时钟模块、通信模块B和通信模块C均连接所述处理器B。[0039]进一步的,所述电压采集电路具体为:所述数据采集器上设置有屏蔽罩,所述屏蔽罩与线缆形成电容体Cl,所述屏蔽罩与大地间形成电容体C2,所述电容体Cl和电容体C2连接,所述电容体C1两端连接有电压跟随器,所述电压跟随器的输出端连接所述处理器A。[0040]进一步的,电流采集电路包括采集电流的罗氏线圈传感器,所述罗氏线圈传感器的检测数据分别输入3个放大倍数不同的放大积分电路,实现对线缆内的额定负载电流、励磁电流和短路电流的检测,所述3个放大积分电路的输出连接所述处理器A。[0041]进一步的,所述取能电路采用CT取能电路,所述CT取能电路用于对数据采集器进行供电,所述数据采集器内设置有锂电池,用于对数据采集器进行补充供电。[0042]进一步的,所述数据采集器还设置有温度采集电路,所述温度采集电路与所述处理器A连接。[0043]进一步的,所述数据采集器还包括故障指示电路,所述故障指示电路与所述处理器A连接。[0044]进一步的,所述数据集中器还包括供电模块,所述供电模块为太阳能供电模块。[0045]具体实施例1[0046]一种零序有功分量型线路故障指示器,包括用于采集数据的数据采集器,所述数据采集器包括处理信号的处理器A、取能电路和通信模块A,所述数据采集器连接数据集中器,所述数据集中器包括信号处理器B和与系统平台通信的GPRS模块,采用234G自适应模块,在偏远地区和城市均能很好的适应地方蜂窝网络;所述数据集中器通过所述GPRS模块连接系统平台,所述数据采集器还包括采集线路电压的电压采集电路和采集线路电流的电流采集电路,所述电压采集电路和电流采集电路均连接所述处理器A;[0047]所述数据集中器还包括实现数据集中器与数据采集器时钟同步的GPS时钟模块、通信模块B和通信模块C,所述GPS时钟模块用于数据集中器间接收同一时钟同步信号,所述通信模块B用于与通信模块A进行通讯并实现数据集中器与数据采集器间的时钟同步,所述通信模块C用于接收通信模块B发出的时钟同步信号;所述GPS时钟模块、通信模块B和通信模块C均连接所述处理器B;所述GPS模块用于接收GPS卫星的原子钟时钟同步信号,通信模块C收到来自通信模块B的时钟同步信号就向处理器B产生一个中断信号,处理器B计算出中断信号和同步命令发送的时间差t;同时数据采集器的通信模块A也接收通信模块B产生的时钟同步信号并向处理器A产生一个中断信号,通信模块A中断信号和通信模块C产生的中断信号是同一时刻发生,根据这个中断信号和处理器B的计算,实现数据采集器的时间同步和数据集中器与数据采集器的时间差值计算。[0048]所述电压采集电路具体为:所述数据采集器上设置有屏蔽罩,所述屏蔽罩与线缆形成电容体C1,所述屏蔽罩与大地间形成电容体C2,所述电容体C1和电容体C2连接,所述电容体C1两端连接有电压跟随器,所述电压跟随器的输出端连接所述处理器A;[0049]更具体的电路如下:[0050]被测线路一端分别连接电容体C1的一端、电阻R1的一端和电阻R2的一端,所述电容体C1的另一端分别连接电容C2的一端和放大器的反向输入端,所述电容C2的另一端分别连接被测线路的另一端和大地,所述电阻R1的另一端分别连接放大器的负电源端和电源的负极,所述电阻R2的另一端连接放大器的正电源端和电源的正极,所述放大器的正向输入端连接放大器^输出端,所述放大器的输出端连接处理器A。[0051]电流采集电路包括采集电流的罗氏线圈传感器,罗氏线圈传感器具有一致性好、抗千扰强、电流测量范围大、重量轻等优点,由于罗氏线圈传感器输出的信号是微弱的电流微分信号,需要利用运算放大器进行信号的放大和积分,根据量程调整放大电路参数使输出信号满足ADC检测电路要求,由于故障指示器需要精确测量设定负载被测线路)内的电流,也能粗略测量出数十倍设定电流值的励磁电流和短路电流,因此所述罗氏线圈传感器的检测数据分别输入3个放大积分电路,实现对被测线路内的电流、励磁电流和短路电流的检测,所述3个放大积分电路的输出连接所述处理器A。[0052]所述取能电路采用CT取能电路,所述CT取能电路为现有电路,所述CT取能电路用于对数据采集器进行供电,所述数据采集器内设置有锂电池,用于对数据采集器进行补充供电;由于数据采集器长时间在高空线缆上运行,电池供电不能满足使用寿命需求,本发明公开的数据采集器采用CT取能方式为数据采集器长时间提供电能。架空线路大多在偏远地区,人口稀少,用电量不大,在用电低谷时一次线路电流很小,CT获取能量不能满足数据采集器运行,数据采集器增加锂电池,在用电低谷时由锂电池提供能量,用电高峰时CT提供运行所需能量并为锂电池充电。[0053]所述数据采集器还设置有温度采集电路,所述温度采集电路与所述处理器A连接,所述温度采集电路使用负温度系数传感器,测量范围为-40°C〜150°C,温度采集电路采集电缆温度,结合电流判断出电缆是否出现老化、绝缘不好、接头松动等故障。[0054]所述供电模块为太阳能供电模块,白天太阳能板获取能量为数据集中器提供电能并给电池充电,夜间电池向数据集中器提供能量,处理器B采用带FPU运算单元的低功耗处理器。[0055]所述处理器A根据采集到相电流信息和继电保护逻辑判断出线路运行的状态,可以判断出故障电流信息;所述处理器A根据采集到的相电压信息,如果电压突然升高,可以判断出其他相出现了接地或者短路故障;由于数据采集器不能进一步判断故障类型及方向,数据采集器即时向数据集中器上报故障发生时刻点及类型,集中器招测故障发生时刻的三相电流电压值,进一步计算出零序电流电压值并分析出故障类型及方向。没有故障发生时,采集器周期性向数据集中器发送线路运行的电压、电流和温度信息。[0056]在没有故障发生时,数据集中器将采集器周期性发送的电压电流以及温度信息上传到系统平台。有故障发生时,数据集中器将根据采集器上传的故障时刻前后几个周期的电压电流进行招测,根据招测到的三相电压电流数据进行零序合成,分析出故障类型及故障发生的方向等,并将这些信息上传至服务器平台。同样,数据集中器响应服务器平台发送的设置、遥测遥控等信息。[0057]若线路发生单相接地故障,数据集中器通过采集器获取三相线路的电流及电场强度并合成零序电流和零序电压,零序电流与零序电压的乘积即为零序功率,公式:po=uo*10;[0058]小电流接地系统,发生单相接地故障后,零序功率方向有着典型的特征,g卩:接地瞬间接地线路的零序功率方向由母线指向接地侧,非故障相则为由故障点指向母线侧。根据此原理可以迅速的判别接地故障的区间。[0059]如图6所不,为故障判断的一个例子,当线路L3发生单相接地故障后,线路故障指示器A、B、C、D的零序功率方向都是由母线指向S,线路故障指示器E、F的零序功率方向都是指向母线。根据逻辑关系,可以迅速判别接地故障发生在D、E间。[0060]具体实施例2[0061]本实施例基于实施例1,对故障指示器进行进一步描述。[0062]数据采集器通过专用安装工具带电安装架空电缆上,集中器安装在电塔配电箱中。对于长单回路架空线路,一般根据环境在易出故障处安装一个数据集中器,三只采集器ABC相各一只),在有分枝处,安装一个数据集中器,9只数据采集器每个分支点ABC相各一只)。[0063]所述数据采集器包括采集零序电流的电流采集电路、处理信号的处理器A、取能电路、通信模块、采集零序电压的电压采集电路,所述处理器A的型号为STM32L433;[0064]所述电压采集电路为:所述数据采集器上设置有环绕在采集器外壳内壁的屏蔽罩,所述屏蔽罩与线缆形成电容体C1,所述屏蔽罩与大地间形成电容体C2,被测线路一端分别连接电容体C1的一端、电阻R1的一端和电阻R2的一端,所述电容体C1的另一端分别连接电容C2的一端和放大器的反向输入端,所述电容C2的另一端分别连接被测线路的另一端和大地,所述电阻R1的另一端分别连接放大器的负电源端和电源的负极,所述电阻R2的另一端连接放大器的正电源端和电源的正极,所述放大器的正向输入端连接放大器的输出端,所述放大器的输出端连接处理器A,所述电阻R1和电阻R2均采用10K1%精度电阻,所述放大器采用高输入阻抗和低功耗放大器TLV2333。[0065]电流采集电路具体为如图所示5:采用罗氏线圈传感器检测电流,检测的电流数据分别输入3个放大积分电路,实现对被测线路内的小电流负载、大电流负载、以及励磁涌流或者短路电流等超大电流的检测,所述3个放大积分电路的输出连接所述处理器A;[0066]所述罗氏线圈的1端分别连接电阻R2的一端、电容C2的一端、基准电压VREF1V65、放大积分电路A的正向输入端、放大积分电路B的正向输入端和放大积分电路C的正向输入端,所述罗氏线圈的2端分别连接电阻R2的另一端、电容C4的一端、放大积分电路A的反向输入端、放大积分电路B的反向输入端和放大积分电路C的反向输入端,所述电容C2的另一端和电容C4的另一端均接地;所述电阻R2的大小为1.5K,所述电容C2的大小为luF,所述电容C4的大小为luF;[0067]所述放大积分电路A的正向输入端通过电阻R4分别连接放大器U1A的正向输入端和电阻R1的一端,所述电阻R1的另一端分别连接放大器U1A的输出端和电阻R5的一端,所述放大积分电路A的反向输入端通过电阻R6连接放大器U1A的反向输入端,所述放大器U1A的正电源端分别连接电源VCC和电容C3的一端,所述电容C3的另一端接地,所述放大器U1A的负电源端接地,所述电阻R5的另一端分别连接放大器U1B的反向输入端、电阻R3的一端和电容C1的一端,所述电容C1的另一端和电阻R3的另一端均连接放大器U1B的输出端,所述放大器U1B输出小电流,所述放大器U1B的正向输入端连接通过电阻R7连接基准电压VREF1VG5;所述电阻R4、电阻R6均采用2K1%精度的电阻,所述电阻R1采用3〇〇Kl%精度的电阻,所述电容C3的大小为O.luF,所述电阻R5和R7的大小均为20K,所述电容C1采用0.15WF5%精度的独石电容,所述电阻R3采用100K1%精度的电阻;[0068]所述放大积分电路B的正向输入端通过电阻R13分别连接放大器UM的正向输入端和电阻R9的一端,所述电阻R9的另一端分别连接放大器U3A的输出端和电阻R14的一端,所述放大积分电路B的反向输入端通过电阻R15连接放大器U3A的反向输入端,所述放大器UM的正电源端分别连接电源VCC和电容C6的一端,所述电容C6的另一端接地,所述放大器U3A的负电源端接地,所述电阻R14的另一端分别连接放大器U3B的反向输入端、电阻R11的一端和电容C5的一端,所述电容C5的另一端和电阻R11的另一端均连接放大器U3B的输出端,所述放大器U3B输出中电流,所述放大器U3B的正向输入端连接通过电阻R16连接基准电压VREF1V65;所述电阻R13采用2K1%精度的电阻,所述电阻R15均采用10K1%精度的电阻,所述电阻R9采用3〇Kl%精度的电阻,所述电容C6的大小为O.lyF,所述电阻R14和R16的大小均为20K,所述电容C5采用0.1¾^5%精度的独石电容,所述电阻R11采用100K1%精度的电阻;[0069]所述放大积分电路C的正向输入端通过电阻R19分别连接放大器U4A的正向输入端和电阻R17的一端,所述电阻R17的另一端分别连接放大器U4A的输出端和电阻R20的一端,所述放大积分电路C的反向输入端通过电阻R21连接放大器U4A的反向输入端,所述放大器U4A的正电源端分别连接电源VCC和电容Cl1的一端,所述电容Cl1的另一端接地,所述放大器U4A的负电源端接地,所述电阻R20的另一端分别连接放大器U4B的反向输入端、电阻R18的一端和电容C10的一端,所述电容C10的另一端和电阻R18的另一端均连接放大器U4B的输出端,所述放大器U4B输出大电流,所述放大器U4B的正向输入端连接通过电阻R22连接基准电压VREF1V65;所述电阻R19采用2K1%精度的电阻,所述电阻R21均采用10K1%精度的电阻,所述电阻R17采用2K1%精度的电阻,所述电容C11的大小为O.liiF,所述电阻R20和R22的大小均为20K,所述电容C10采用0.15WF5%精度的独石电容,所述电阻R18采用100K1%精度的电阻。[0070]所述取能电路采用CT取能电路,所述CT取能电路为现有常用电路,根据数据采集器相关要求配置即可;[0071]所述通信模块A采用ZigBee协议模块;所述温度采集电路使用负温度系数3435型传感器,所述故障指示电路采用5mm3000流明高亮度指示灯,与处理器A连接,当处理器A检测到故障后,指示灯频闪显示有故障发生。[0072]所述数据采集器连接数据集中器,所述数据集中器连接系统平台,所述数据集中器包括处理器B、GPS模块、GPRS模块、通信模块B、通信模块C和供电模块.所述处理器B的型号为STM32F407,为MCU+FPU双核处理器,既可以进行复杂的逻辑运算,也可以进行浮点运算的信号处理,GPS模块的型号为NE0-6M,GPRS模块的型号为234G自适应模块SIM7600CE:通信模块B和通信模块C均采用满足ZigBee协议栈CC2530模块,模块的型号为:供电模块的型号为CN3707芯片。[0073]具体实施例3[0074]本实施例用于公开数据采集器时间同步的方法。[0075]为了准确获取零序电流和零序电压,不仅要求准确采集每一个相电压和电流,还要求三相的三个采集器时间同步。在同一线路中,为了定位故障,需要多个集中器的线路信息才能定位出故障区域,为此,要求这些集中器下所有的采集器均需要时间同步。由于采集器处理器内部时钟误差大于万分之一,一天就会产生几十秒的误差,不能作为采集器间的时钟源。采集器多采用CT取能的方式满足长时间运行,仅从功耗的角度上考虑就不能在采集器上安装GPS进行时钟同步,需要其他方案来解决采集器间的时间同步问题。本发明中数据集中器自带一个GPS模块,采用GPS模块整秒中断对时的方式进行时钟同步,实际运行中,数据集中器间的时间误差小于100ns。[0076]数据集中器在同步时间点T0时刻以广播方式发送时钟同步信号,ABC三相数据采集器以及数据集中器自身的RF模块在同一个时刻收到同步信息,数据氷果器将测试时刻记为时间TO。假设数据集中器的RF模块收到时间同步信号和发送信号时间间隔为AT。那么,数据采集器的时间和数据集中器的时间差同样是AT。假设数据采集器在T1时刻向数据集中器发送,时标故障信息,那么故障发生的真实时间是71_八1。经过反复测量,不同数据集差小于i〇〇ns,占整个市电周期的〇.5%。对零序电流和电压的合成办响不大,也对整丨_細麟分析和定位提供了保障。

权利要求:1.一种零序有功分量型线路故障指示器,包括用于采集数据的数据采集器,所述数据采集器包括处理信号的处理器A、取能电路和通信模块A,所述数据采集器连接数据集中器,所述数据集中器包括信号处理器B和与系统平台通信的GPRS模块,所述数据集中器连接系统平台,其特征在于:所述数据采集器还包括采集线路电压的电压采集电路和采集线路电流的电流采集电路,所述电压采集电路和电流采集电路均连接所述处理器A;所述数据集中器还包括实现数据集中器与数据采集器时钟同步的GPS时钟模块、通信模块B和通信模块C,所述GPS时钟模块用于数据集中器间接收同一时钟同步信号,所述通信模块B用于与通信模块A进行通讯并实现数据集中器与数据采集器间的时钟同步,所述通信模块C用于接收通信模块B发出的时钟同步信号;所述GPS时钟模块、通信模块B和通信模块C均连接所述处理器B。2.根据权利要求1所述的一种零序有功分量型线路故障指示器,其特征在于:所述电压采集电路具体为:所述数据采集器上设置有屏蔽罩,所述屏蔽罩与线缆形成电容体C1,所述屏蔽罩与大地间形成电容体C2,所述电容体C1和电容体C2连接,所述电容体C1两端连接有电压跟随器,所述电压跟随器的输出端连接所述处理器A。3.根据权利要求1所述的一种零序有功分量型线路故障指示器,其特征在于:电流采集电路包括采集电流的罗氏线圈传感器,所述罗氏线圈传感器的检测数据分别输入3个放大倍数不同的放大积分电路,实现对线缆内的额定负载电流、励磁电流和短路电流的检测,所述3个放大积分电路的输出连接所述处理器A。4.根据权利要求1所述的一种零序有功分量型线路故障指示器,其特征在于:所述取能电路采用CT取能电路,所述CT取能电路用于对数据采集器进行供电,所述数据采集器内设置有锂电池,用于对数据采集器进行补充供电。、_5.根据权利要求1所述的一种零序有功分量型线路故障指示器,其特征在于:所述数据采集器还设置有温度采集电路,所述温度采集电路与所述处理器A连接。、、、,+[36.根据权利要求1所述的一种零序有功分量型线路故障指示器,其特征在于:所述数据采集器还包括故障指示电路,所述故障指示电路与所述处理器A连接。、7.根据权利要求1所述的一种零序有功分量型线路故障指示器,其特征在于:所述数据集中器还包括供电模块,所述供电模块为太阳能供电模块。

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