故障指示器工作原理
电力事业快速发展，电力线路和电网越来越密集，电力资源形势严峻。现在保证电缆线路的畅通已经是重中之重的事情，电力故障给人们带来了巨大的经济损失。故障指示器的出现有效地解决了这一问题。
由于我国的10KV、35KV线路的运行方式为中性点不接地方式，接地故障的查找一直以来是电力部门非常头疼的问题，加上接地故障在现实中的多样性和复杂性，所以接地故障的查找就更加困难。
目前电力部门查找接地故障基本上采用使用接地检查设备和人工巡线的方式相配合的方法，常用的接地检测设备有接地选线设备、单相接地故障检测系统、接地故障指示器三种方式。但是这些设备使用都有局限性，小电流接地选线设备只能帮助选线，确定接地发生的线路但无法确定接地的位置，由于线路的分支很多线路距离长所以对接地故障的查找帮助非常有限；单相接地故障检测系统采用变电站安装接地信号源和线路安装指示器的方法配合使用组成一个系统，接地故障的查找较接地选线设备有了很大的进步，但是由于投资较大，在使用中受到非常大的限制；无源的接地故障指示器虽然接地故障的查找准确性有限，但是由于其价格低廉、安装方便灵活（无需停电装卸）加之目前的无源故障指示器把短路功能合在一起更加方便了用户查找短路和接地两种故障，在市场上颇受欢迎，使用量很大，有很大的市场空间。
目前市场上就10kv、35KV线路故障判断的接地短路主要采用的技术而言，短路检测技术已经非常成熟，产品的可靠性也很高。接地的检测由于线路运行方式（中性点不接地）非常困难，检测的方式由很多种。
小电流接地选线的设备采用的是零序电流的检测原理，而单相接地检测系统则采用的是安装信号源配合外部指示器在发生接地的时候形成回路来判断接地故障。
这里，我们只着重介绍目前市场使用最为广泛的无源接地短路二合一故障指示器的检测原理。国内目前常规使用的为五次谐波的检测方法和首半波检测原理。五次谐波的检测原理：当线路发生接地的时候，首先接地相的电压会降低，另外，由于发生接地，架空线和地面之间形成的虚拟电容被击穿，线路中的五次谐波分量会发生变化，在一定的时间范围内满足这两个条件，指示器认为线路发生了接地，指示器动作。
首半波的检测原理：当线路发生接地的时候，同样接地相的电压会降低；另外，虚拟电容被击穿。所不同之处是采样的数据不同，首半波检测原理是检测电容击穿瞬间的暂态电流的直流分量，采样接地瞬间的电容电流与接地瞬间的电压首半波然后进行比较，当接地瞬间的电容电流突变并且大于一定的数值，并且与接地瞬间的电压首半波同相，同时接地相的电压降低，则判断为接地，否则认为没有发生接地。
从上面的原理，我们可以看出首半波的检测方法更加复杂，五次谐波的检测方法则简单了很多。由于接地现象复杂多变，无论是哪种检测方法都无法完全判断出中性点不接地系统的所有接地故障，但是，由于原理上的区别检测的效果却有着一定的差异。
众所周知，电力线路的电压本身就在波动，由于五次谐波的变化和线路负荷
电流的变化有很大的关系，所以应用在负荷变化较大的线路上，接地的条件很容易满足，指示器容易误动。如果降低误动的可能性，将五次谐波的变化值调小，对于许多尤其是非金属性接地故障而言，很难查到；反之提高了灵敏度，误动的几率就大大增加。这样极大的限制了这种原理的故障检测！
对于首半波检测原理而言，克服了这个问题，它的应用更加广泛，可以应用于任何线路上，受负荷变化和电压变化的影响很小，在没有接地发生的情况下基本上不会出现误动的情况。这样，由于消除了没有接地时误动的可能，它的灵敏度可以提高，检测出接地的几率就比五次谐波的原理大了很多！
从三年多的现场应用来看，五次谐波原理对接地的检测可以达到40%左右，而首半波原理基本上可以达到80%左右。
我公司的故障指示器对于接地检测采用首半波原理，为国内最早经此项技术应用于指示器的厂家。
对于短路故障检测而言，市场上目前采用的技术都大同小异，基本上都可以准确的检测到短路故障，并且大多数厂家都采用了抑制涌流的技术，不会因为停电送电等造成指示器误动作。
献给那些刚开始或即将开始设计硬件电路的人。时光飞逝，离俺最初画第一块电路已有3年。刚刚开始接触电路板的时候，与你一样，俺充满了疑惑同时又带着些兴奋。在网上许多关于硬件电路的经验、知识让人目不暇接。像信号完整性，EMI，PS设计准会把你搞晕。别急，一切要慢慢来。 1)总体思路。 设计硬件电路，大的框架和架构要搞清楚，但要做到这一点还真不容易。有些大框架也许自己的老板、老师已经想好，自己只是把思路具体实现;但也有些要自己设计框架的，那就要搞清楚要实现什么功能，然后找找有否能实现同样或相似功能的参考电路板(要懂得尽量利用他人的成果，越是有经验的工程师越会懂得借鉴他人的成果)。 2)理解电路。 如果你找到了的参考设计，那么恭喜你，你可以节约很多时间了(包括前期设计和后期调试)。马上就copy?NO，还是先看懂理解了再说，一方面能提高我们的电路理解能力，而且能避免设计中的错误。 3)没有找到参考设计? 没关系。先确定大IC芯片，找datasheet，看其关键参数是否符合自己的要求，哪些才是自己需要的关键参数，以及能否看懂这些关键参数，都是硬件工程师的能力的体现，这也需要长期地慢慢地积累。这期间，要善于提问，因为自己不懂的东西，别人往往一句话就能点醒你，尤其是硬件设计。 4)硬件电路设计主要是三个部分，原理图，pcb，物料清单(BOM)表。 原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。它很像我们教科书上的电路图。
pcb涉及到实际的电路板，它根据原理图转化而来的网表(网表是沟通原理图和pcb之间的桥梁)，而将具体的元器件的封装放置(布局)在电路板上，然后根据飞线(也叫预拉线)连接其电信号(布线)。完成了pcb布局布线后，要用到哪些元器件应该有所归纳，所以我们将用到BOM表。 5)用什么工具? Protel，也就是altimuml容易上手，在国内也比较流行，应付一般的工作已经足够，适合初入门的设计者使用。 6)to be continued...... 其实无论用简单的protel或者复杂的cadence工具，硬件设计大环节是一样的(protel上的操作类似windwos，是post-command型的;而cadence的产品concept&allegro是pre-command型的，用惯了protel，突然转向cadence的工具，会不习惯就是这个原因)。设计大环节都要有1)原理图设计。2)pcb设计。3)制作BOM 表。现在简要谈一下设计流程(步骤)： 1)原理图库建立。要将一个新元件摆放在原理图上，我们必须得建立改元件的库。库中主要定义了该新元件的管脚定义及其属性，并且以具体的图形形式来代表(我们常常看到的是一个矩形(代表其IC BODY)，周围许多短线(代表IC管脚))。protel创建库及其简单，而且因为用的人多，许多元件都能找到现成的库，这一点对使用者极为方便。应搞清楚ic body，ic pins，input pin，output pin，analog pin，digital pin，power pin等区别。 2)有了充足的库之后，就可以在原理图上画图了，按照datasheet和系统设计的要
硬件设计检查列表——Check List 产品名称开发代号 PCB P/N PCB 版本 PCBA P/N PCBA 版本 产品功能简述： 原理图设计部分（参考《电路原理图设计规范》） 1.电路图图幅选择是否合理。（单页，多页）是?否?免? 2.电路图标题栏、文件名是否规范。是?否?免? 3.元件大小、编号、封装是否有规律，是否符合要求。是?否?免? 4.元器件标注（名称，标称值，单位，型号，精度等）是否符合要求是?否?免? 5.元器件摆放和布局是否合理、清晰。是?否?免? 6.器件间连线是否正确，规范。是?否?免? 7.电气连线交叉点放置是否合理。是?否?免? 8.重要的电气节点是否明确标示。是?否?免? 9.重要网络号是否标准清晰。是?否?免? 10.是否对特殊部分添加注释。是?否?免? 11.零件选型是否符合要求（零件封装，可购买性，电压电流是否满足等）。是?否?免? 12.是否设计测试点，Jump点。是?否?免? 13.是否符合ESD保护设计要求。是?否?免? 14.是否符合EMI/EMC设计要求。是?否?免? 15.是否有过流、过压保护设计。是?否?免? 16.元器件选项是否能满足功能设计的功耗，电压，电流的要求。是?否?免? 17.时钟晶振电容是否匹配，晶振选项是否正确(有源、无源)。是?否?免? 18.I/O口开关量输入输出是否需要隔离。是?否?免? 19.上拉、下拉电阻设计是否合理。是?否?免? 20.是否进行过DRC检查。是?否?免? 21.是否存在方框图。是?否?免? 22.是否标注模块名称。是?否?免? 23.原理图层级结构是否合理、清晰。是?否?免? 24.标注部分字体、大小是否合理。是?否?免? 25.零件选型的可采购性。是?否?免? 26.零件选型的可生产性。是?否?免?Designed by：Checked by：Approved by：
EKL4短路和接地故障指示器说明书EKL4 Short circuit and Earth Fault Indicator Installation Instruction Manual 一.接线说明Detail Connection Rules 二. 安装说明Installation 1.主机的安装Installation of the main body (Reading Instrument) 指示器的主机可以安装在配电柜的前面板上(参见图1)。 拆卸主机需按下主机壳上的金属弹片（参见图2）。 主机尺寸为：96×48×80mm 开空尺寸为：92（公差：+0.7，-0）×44（公差：±0.5） The main body cable fixed on the front panel of distribution Cubicle.(See Fig.1). Press the metal spring piece while removing the main Body(see Fig.2.) Dimension of main body: 96×48×80mm Dimension of hole-cut : 92（Tolerance：+0.7，-0）×44（Tolerance：±0.5）mm 2.短路电流传感器的安装Installation of short circuit current sensors 此传感器必须安装在环网供电线路的分支上，必须紧固的套接在被检测的电缆线路防止传感器滑动而造成光纤接口的松动或断裂（参见图3）。拆卸（参见图4）。短路电流传感器的尺寸为：40×43×26mm Each sensor must be installed on each phase of distribution cable line after branching. In order to avoid optical fiber terminals loosening or disconnecting due to sensor slipping, the sensor must be fixed tightly onto cable line.（see Fig.3）Removing (See Fig.4) Dimension: 40×43×26mm. 图2 Fig.2 图1 Fig.1 图3 Fig.3
电力事业快速发展，电力线路和电网越来越密集，电力资源形势严峻。现在保证电缆线路的畅通已经是重中之重的事情，电力故障给人们带来了巨大的经济损失。故障指示器的出现有效地解决了这一问题。 由于我国的10KV、35KV线路的运行方式为中性点不接地方式，接地故障的查找一直以来是电力部门非常头疼的问题，加上接地故障在现实中的多样性和复杂性，所以接地故障的查找就更加困难。 目前电力部门查找接地故障基本上采用使用接地检查设备和人工巡线的方式相配合的方法，常用的接地检测设备有接地选线设备、单相接地故障检测系统、接地故障指示器三种方式。但是这些设备使用都有局限性，小电流接地选线设备只能帮助选线，确定接地发生的线路但无法确定接地的位置，由于线路的分支很多线路距离长所以对接地故障的查找帮助非常有限；单相接地故障检测系统采用变电站安装接地信号源和线路安装指示器的方法配合使用组成一个系统，接地故障的查找较接地选线设备有了很大的进步，但是由于投资较大，在使用中受到非常大的限制；无源的接地故障指示器虽然接地故障的查找准确性有限，但是由于其价格低廉、安装方便灵活（无需停电装卸）加之目前的无源故障指示器把短路功能合在一起更加方便了用户查找短路和接地两种故障，在市场上颇受欢迎，使用量很大，有很大的市场空间。 目前市场上就10kv、35KV线路故障判断的接地短路主要采用的技术而言，短路检测技术已经非常成熟，产品的可靠性也很高。接地的检测由于线路运行方式（中性点不接地）非常困难，检测的方式由很多种。 小电流接地选线的设备采用的是零序电流的检测原理，而单相接地检测系统则采用的是安装信号源配合外部指示器在发生接地的时候形成回路来判断接地故障。 这里，我们只着重介绍目前市场使用最为广泛的无源接地短路二合一故障指示器的检测原
特点 采用高强度和高透视性的航空材料一次成型，并经过纳米技术处理，透视性更好，抗污秽，抗老化，免维护，使用寿命长。
◆高性能锂电池，使用寿命可达8年以上。 ◆专用芯片及单片机等进口元器件组成的电路板。 ◆航空及纳米材料制成的壳体． ◆经镀镍处理、导磁性极强。可带电安装的卡线结构． ◆采用红色荧光漆，视觉强，夜间光照下可明显指示． 且长期在室外紫外线照射下不褪色的显示转体． ■功能与效益 ◆迅速指明故障线路和故障点，减小停电面积； ◆缩短故障排除时间，提高售电量和供电可靠性； ◆准确指示瞬间故障，利于排除供电隐患； ◆为查找隐蔽永久性故障点提供了技术手段； ◆缩短故障点的查找时间，减轻了巡线人员劳动强度； ◆界定故障责任区，明确责任人； ◆避免传统多次拉路合闸巡线给电力设备带来的影响； ■技术指标（来电复位） ◆适用电压等级：U≥6-35KV ◆动作复位时间：6.12.24.48H ◆适用导线电流：I≤1200A ◆使用环境温度：-35≤T≤+70 ◆适用导线线径：16mm2≤d≤240mm2 ◆动作次数：≥5000次 ◆动作响应时间：0.06S≤t≤3S ◆静态功耗：≤10μW ■动作原理 短路检测原理：根据短路现象，在短路瞬间电流正突变，保护动作停电作为动作依据。 用于判断短路的故障指示原理图：
由2#线B相2、5、8指示器和2#线C相3、6、9指示器翻红牌显示而11指示器和12指示器仍为白色，即可判断出D点发生短路故障 用于判断接地的故障指示原理图： 由2#线C相3、6、9指示器白天翻红牌显示，而12指示器仍为白色即可判断出D 点发生接地故障。
一、短路故障检测参数整定原则 1、速断 z速断电流：出厂默认500A。尽量躲过线路最大负荷电流，但要求低于变电站出口速断定值，而且设定值不要超过600A。对于特殊定制的60A档 数字故障指示器，设定值不要超过60A；对于特殊定制的2000A档数字故 障指示器，设定值不要超过2000A；对于特殊定制的4000A档数字故障指 示器，设定值不要超过4000A。 z速断延时：出厂默认40ms，一般不要改。 2、过流 z过流电流：出厂默认400A。尽量躲过线路最大负荷电流，但要求低于变电站出口过流定值，而且设定值不要超过600A。对于特殊定制的60A档 数字故障指示器，设定值不要超过60A；对于特殊定制的2000A档数字故 障指示器，设定值不要超过2000A；对于特殊定制的4000A档数字故障指 示器，设定值不要超过4000A。 z过流延时：出厂默认200ms，一般不要改。 3、其它说明 z速断电流定值一定要大于或等于过流电流定值。速断延时一定要小于或等于过流延时。 z短路故障检测原理带线路“充电”条件，可有效抑制重合闸期间非故障线路误报警。短路故障检测原理带线路“停电”条件，可有效抑制合闸涌流、 过负荷等误报警，不会因为线路负荷电流偶尔超过设定值就会报警。 z最大负荷电流可以从主站软件历史曲线上查询到，也可以在现场用LPK2无线调试盒接收到，也可以通过线路分支所带配电变压器的总容量来估 算。 z如果将速断、过流都设置成700A/40ms，则自动启动自适应负荷电流的过流突变判据。参数不用再根据线路负荷大小和变电站出口定值进行整定。 二、接地故障检测参数整定原则（首半波原理）
1、接地电流增量 z出厂默认30A。尽量躲过线路最大负荷波动电流和瞬时接地尖峰突变电流。这个电流值可以从主站软件历史曲线上查询到，也可以在现场用LPK2无线调试 盒接收到，也可以通过线路的杂散电容总容值来估算。推荐整定范围为20～ 40A。一般不改。 2、对地电场下降比例 z出厂默认30%。表示接地相电压下降的比例程度。推荐整定范围为20～40%。 一般不改。 3、对地电场下降延时 z出厂默认40S。表示接地相电压下降以后的持续时间，一定要小于变电站接地选线到调度拉闸的时间。推荐整定范围为40～60S。一般不改。 4、其它说明 z故障指示器靠近变电站和主干线路安装时，其“接地电流增量”、“对地电场下降比例”、“对地电场下降延时”参数设置偏大一些，以减少故障检测灵敏度和 减少误报警。 z故障指示器远离变电站和分支线路安装时，其“接地电流增量”、“对地电场下降比例”、“对地电场下降延时”参数设置偏小一些，以提高故障检测灵敏度和 减少漏报警。 三、接地故障检测参数整定原则（零序电流原理） 1、速断 z速断电流：出厂默认30A。尽量躲过线路最大不平衡电流，但要求低于变电站出口零序速断定值，而且设定值不要超过60A。 z速断延时：出厂默认500ms，一般不要改。 2、过流 z过流电流：出厂默认20A。尽量躲过线路最大不平衡电流，但要求低于变电站出口零序过流定值，而且设定值不要超过60A。 z过流延时：出厂默认1000ms，一般不要改。 3、其它说明
经验分享：硬件电路怎么设 计
1)总体思路。 设计硬件电路，大的框架和架构要搞清楚，但要做到这一点还真不容易。有些大框架也许自己的老板、老师已经想好，自己只是把思路具体实现;但也有些要自己设计框架的，那就要搞清楚要实现什么功能，然后找找有否能实现同样或相似功能的参考电路板(要懂得尽量利用他人的成果，越是有经验的工程师越会懂得借鉴他人的成果)。 2)理解电路。 如果你找到了的参考设计，那么恭喜你，你可以节约很多时间了(包括前期设计和后期调试)。马上就copy?NO，还是先看懂理解了再说，一方面能提高我们的电路理解能力，而且能避免设计中的错误。 3)没有找到参考设计? 没关系。先确定大IC芯片，找datasheet，看其关键参数是否符合自己的要求，哪些才是自己需要的关键参数，以及能否看懂这些关键参数，都是硬件工程师的能力的体现，这也需要长期地慢慢地积累。这期间，要善于提问，因为自己不懂的东西，别人往往一句话就能点醒你，尤其是硬件设计。 4)硬件电路设计主要是三个部分，原理图，pcb ，物料清单(BOM)表。 原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。它很像我们教科书上的电路图。pcb涉及到实际的电路板，它根据原理图转化而来的网表(网表是沟通原理图和pcb之间的桥梁)，而将具体的元器件的封装放置(布局)在电路板上，然后根据飞线(也叫预拉线)连接其电信
号(布线)。完成了pcb布局布线后，要用到哪些元器件应该有所归纳，所以我们将用到BOM表。 5)用什么工具? Protel，也就是altimuml容易上手，在国内也比较流行，应付一般的工作已经足够，适合初入门的设计者使用。 6)to be continued...... 其实无论用简单的protel或者复杂的cadence工具，硬件设计大环节是一样的(protel上的操作类似windwos，是post-command型的;而cadence的产品concept & allegro 是pre-command型的，用惯了protel，突然转向cadence的工具，会不习惯就是这个原因)。设计大环节都要有： 1)原理图设计。 2)pcb设计。 3)制作BOM表。 现在简要谈一下设计流程(步骤)： 1)原理图库建立。 要将一个新元件摆放在原理图上，我们必须得建立改元件的库。库中主要定义了该新元件的管脚定义及其属性，并且以具体的图形形式来代表(我们常常看到的是一个矩形(代表其IC BODY)，周围许多短线(代表IC管脚))。protel创建库及其简单，而且因为用的人多，许多元件都能找到现成的库，这一点对使用者极为方便。应搞清楚 ic body，ic pins，input pin，output pin， analog pin， digital
接地短路故障指示器 接地短路故障指示器是用来检测短路及接地故障的设备。 在环网配电系统中，特别是大量使用环网负荷开关的系统中，如果下一级配电网络系统中发生了短路故障或接地故障，上一级的供电系统必须在规定的时间内进行分断，以防止发生重大事故。通过使用本产品，可以标出发生故障的部分。维修人员可以根据此指示器的报警信号迅速找到发生故障的区段，分断开故障区段，从而及时恢复无故障区段的供电，可节约大量的工作时间，减少停电时间和停电范围。一般来说，接地短路故障指示器有以下基本参数可作为参考。 复位时间：线路故障指示器应能区分瞬时性故障和永久性故障。对于瞬时性故障，由于一般可以在重合闸后消除，因此要求故障指示器能够在来电后保持到预先设定好的复位时间再复位，这样便于运行人员查找出故障隐患，及时处理；而对于永久性故障，故障指示器可以在来电之后或预设的复位时间到后复位，主要是由于故障已经被消除，继续保持指示状态已经没有必要，甚至会耽误下次故障的指示。 工作条件要求：即线路故障指示器可以在所需要的运行环境中正常的工作。一般故障指示器判断线路是否带电的方法是要利用线路电流来的，从而决定是否要开始判断故障电流，而且有些故障指示器直接利用线路电流提取工作电源，因此存在一个最小的工作电流Is，即当线路大于该电流时，故障指示器才能正常工作，否则其处于休眠状态。该电流越小越好。一般具有后备电池的故障指示器要求的Is会小一些，其适用范围较广。而直接从线路取工作电源的故障指示器要求的Is要大的多，一般为10A左右，这将影响这种故障指示器的使用范围，比如在一些小的分支和负载较小的线路上就不能使用。 工作环境要求：工作环境要求由于故障指示器在户外工作，因此应能够在较宽的温度范围内正常工作。目前多数故障指示器可以保证在-40~85 ℃之间正常工作。同时还应考虑防雨防潮。目前多采用环氧灌封技术，该相指标基本都能满足。还应考虑电磁兼容性，由于户
基于机械自动化技术的故障指示器检测技术要求 国网上海市电力公司 2017年7月
1、外包装要求 1.1外包装尺寸 目前该项目涉及到的故障指示器外包装分别二遥型和暂态录波型故障指示器，外包装尺寸如下： 备注：如果不将故障指示器外包装放到智能仓储的纸箱库，可以不考虑外包装的尺寸。 1.2 二维码 为了提高物资信息精细化管理水平，实现被检故障指示器的入库业务、检定业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和设备盘点等功能，完善仓储信息管理，从实际需要出发，故障指示器的外包装需要有二维码，二维码编码规则：GB2312 encoding编码，二维码信息示例如下表：
2. 、采集单元和汇集单元参数要求 2.1 IP 地址和端口号 汇集单元的IP 地址和端口号出厂参数要设置为预检系统指定的IP 和端口号。 2.2登陆帧格式 登陆帧格式统一，格式如下：EB 90 EB 90 EB 90 01 00(设备地址)。 2.3可设置频段 在设备不能排除频段干扰的条件下，支持设备跳频设置，设备可设的频段≥7。 2.4规约 读设备版本号、设置采集单元（故障指示器）、汇集单元以及设置设备频率等命令按照标准101 规约远程参数读写过程进行组帧解帧，规范各参数信息体地址如下： （1）汇集单元参数信息体地址
（2）汇集单元和采集单元参数 （3）采集单元频率参数 （4）采集单元版本参数 备注：定值区号默认使用1。 例： 1、读取采集单元1的版本号
主站下发：68 0d 0d 68 d3 01 00 CA 01 06 00 01 00 01 00 01 93 CS 16 终端回复：68 15 15 68 53 01 00 CA 01 06 00 01 00 01 00 80 01 93 04 05 31 2E 30 30 00 CS 16（版本号1.00） 2、设置地址与频率 主站下发预置： 68 L L 68 d3 01 00 CB 12 06 00 01 00 01 00 80 01 91 02 04 01 00 00 00 01 92 2D 02 B3 01 02 91 02 04 02 00 00 00 02 92 2D 02 B3 01 03 91 02 04 03 00 00 00 03 92 2D 02 B3 01 04 91 02 04 04 00 00 00 04 92 2D 02 B3 01 05 91 02 04 05 00 00 00 05 92 2D 02 B3 01 06 91 02 04 06 00 00 00 06 92 2D 02 B3 01 07 91 02 04 07 00 00 00 07 92 2D 02 B3 01 08 91 02 04 08 00 00 00 08 92 2D 02 B3 01 09 91 02 04 09 00 00 00 09 92 2D 02 B3 01 CS 16 终端回复预置： 68 L L 68 53 01 00 CB 12 07 00 01 00 01 00 80 01 91 02 04 01 00 00 00 01 92 2D 02 B3 01 02 91 02 04 02 00 00 00 02 92 2D 02 B3 01 03 91 02 04 03 00 00 00 03 92 2D 02 B3 01 04 91 02 04 04 00 00 00 04 92 2D 02 B3 01 05 91 02 04 05 00 00 00 05 92 2D 02 B3 01 06 91 02 04 06 00 00 00 06 92 2D 02 B3 01 07 91 02 04 07 00 00 00 07 92 2D 02 B3 01 08 91 02 04 08 00 00 00 08 92 2D 02 B3 01 09 91 02 04 09 00 00 00 09 92 2D 02 B3 01 CS 16 主站下发固化： 68 L L 68 f3 01 00 CB 00 06 00 01 00 01 00 00 CS 16 终端回复固化： 68 L L 68 73 01 00 CB 00 07 00 01 00 01 00 00 CS 16 2.5遥控复归 设备能通过标准的101规约遥控命令对故障进行复归。 2.6遥测数据及系数 故障指示器供货时要告知汇集单元上送遥测数据类型和遥测系数，检测前要根据此项参数在检测软件上进行设置，如不设置可能会造成检测不合格。
硬件电路原理图设计审核思路和方法 1、详细理解设计需求，从需求中整理出电路功能模块和性能指标要 求； 2、根据功能和性能需求制定总体设计方案，对CPU进行选型，CPU 选型有以下几点要求： a）性价比高； b）容易开发：体现在硬件调试工具种类多，参考设计多，软件资源丰富，成功案例多； c）可扩展性好； 3、针对已经选定的CPU芯片，选择一个与我们需求比较接近的成功 参考设计，一般CPU生产商或他们的合作方都会对每款CPU芯片做若干开发板进行验证，比如440EP就有yosemite开发板和 bamboo开发板，我们参考得是yosemite开发板，厂家最后公开给用户的参考设计图虽说不是产品级的东西，也应该是经过严格验证的，否则也会影响到他们的芯片推广应用，纵然参考设计的外围电路有可推敲的地方，CPU本身的管脚连接使用方法也绝对是值得我们信赖的，当然如果万一出现多个参考设计某些管脚连接方式不同，可以细读CPU芯片手册和勘误表，或者找厂商确认；另外在设计之前，最好我们能外借或者购买一块选定的参考板进行软件验证，如果没问题那么硬件参考设计也是可以信赖的；但要注意一点，现在很多CPU 都有若干种启动模式，我们要选一种最适合的启动模式，或者做成兼容设计；
4、根据需求对外设功能模块进行元器件选型，元器件选型应该遵守 以下原则： a）普遍性原则：所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷偏芯片，减少风险； b）高性价比原则：在功能、性能、使用率都相近的情况下，尽量选择价格比较好的元器件，减少成本； c）采购方便原则：尽量选择容易买到，供货周期短的元器件； d）持续发展原则：尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件；e）可替代原则：尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件；f）向上兼容原则：尽量选择以前老产品用过的元器件； g）资源节约原则：尽量用上元器件的全部功能和管脚； 5、对选定的CPU参考设计原理图外围电路进行修改，修改时对于每 个功能模块都要找至少3个相同外围芯片的成功参考设计，如果找到的参考设计连接方法都是完全一样的，那么基本可以放心参照设计，但即使只有一个参考设计与其他的不一样，也不能简单地少数服从多数，而是要细读芯片数据手册，深入理解那些管脚含义，多方讨论，联系芯片厂技术支持，最终确定科学、正确的连接方式，如果仍有疑义，可以做兼容设计；这是整个原理图设计过程中最关键的部分，我们必须做到以下几点： a）对于每个功能模块要尽量找到更多的成功参考设计，越难的应该越多，成功参考设计是“前人”的经验和财富，我们理当借鉴吸收，站在“前人”的肩膀上，也就提高了自己的起点；
本企业已通过ISO9001：2008质量管理体系认证 FYJ-IV型智能接地短路四合一故障指示器 （四合一） 使 用 说 明 书 长夏电气有限公司
FYJ-IV型智能发光接地短路四合一故障指示器 技术使用说明书 1. 概述 FYJ-IV型翻牌发光接地短路四合一故障 指示器安装在6-35KV输配电线路上，用于指 示故障电流流通的装置。这种新型的四合一 故障指示器，不仅能检测线路上出现的短路 故障和接地故障，还能通过自己的判断来选 择翻牌的方式报警。故障如果发生在白天， 它就选择翻牌报警，夜晚翻牌及闪光显示， 确保全天候线路检测。线路发生故障，巡线 人员可借助指示器的红色报警显示迅速确定 故障区段并找出故障点，极大地提高了工作 效率、缩短停电时间，有效地提高了供电的可靠性。故障检测装置检测方法新颖，不仅动作可靠、性能稳定，而且安装和卸落都极其简单方便。 2. 动作原理 接地检测原理：采样接地瞬间的电容电流首半波与接地瞬间的电压首半波，比较其相位，当采样接地瞬间的电容电流突变且大于一定数值，并且与接地瞬间的电压首半波同相，同时导线对地电压降低，则判断线路发生接地，否则线路未发生接地。 短路检测原理：根据短路现象；在短路瞬间电流正突变、保护动作停电作为动作依据。 3. 性能特点
故障指示：正常运行时，窗口为白色显示；发生短路、接地故障时，窗口为红色。 在线运行：直接安装在架空线路上，免维护。 适应性好: 自动判断，白天翻牌报警，夜晚翻牌及闪光，提高效率。 抗干扰强：信号不受线路、励磁涌流、高次谐波、电流波动，尤其是电缆分布电容旁路的影响。 自动复位：指示器动作翻牌后，送电时通过电流冲击自动复归，无须设定时间。 带电装卸：带电装卸极其简单，不影响线路运行。 4. 技术指标 ▲适用电压等级； 35KV≥U≥6KV ▲适用导线电流； I≤1200A ▲适用导线线径； 16mm2≤d≤400mm2 ▲动作响应时间： 0.06S≤T≤3S ▲静态功耗：≤10μw ▲动作复位时间； 6、12、24、36小时可选 ▲使用环境温度；－40℃≤T≤+75℃ ▲动作次数：≥5000次重量； 520g 5. 应用范围 安装在长线路的中段和分支入口处：可指示线路故障区段及故障分支。 安装在变电站出口：可判明是站内或站外故障。 安装在用户配变高压进线处：可判明故障是否由用户原因造成。 安装在电缆与架空线连接处：可区分故障是否在电缆段。 6.用于判断接地的故障指示原理图
硬件电路板设计规范(总36 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
0目录 0目录............................................... 错误!未定义书签。
1概述............................................... 错误!未定义书签。 适用范围............................................ 错误!未定义书签。 参考标准或资料 ...................................... 错误!未定义书签。 目的................................................ 错误!未定义书签。2PCB设计任务的受理和计划............................ 错误!未定义书签。 PCB设计任务的受理................................... 错误!未定义书签。 理解设计要求并制定设计计划 .......................... 错误!未定义书签。3规范内容........................................... 错误!未定义书签。 基本术语定义........................................ 错误!未定义书签。 PCB板材要求: ....................................... 错误!未定义书签。 元件库制作要求 ...................................... 错误!未定义书签。 原理图元件库管理规范：......................... 错误!未定义书签。 PCB封装库管理规范............................. 错误!未定义书签。 原理图绘制规范 ...................................... 错误!未定义书签。 PCB设计前的准备..................................... 错误!未定义书签。 创建网络表..................................... 错误!未定义书签。 创建PCB板..................................... 错误!未定义书签。 布局规范............................................ 错误!未定义书签。 布局操作的基本原则............................. 错误!未定义书签。 热设计要求..................................... 错误!未定义书签。 基本布局具体要求............................... 错误!未定义书签。 布线要求............................................ 错误!未定义书签。 布线基本要求................................... 错误!未定义书签。 安规要求....................................... 错误!未定义书签。 丝印要求............................................ 错误!未定义书签。 可测试性要求........................................ 错误!未定义书签。 PCB成板要求......................................... 错误!未定义书签。
架空型短路接地二合一故障指示器 一、产品功能及特点 显示方式白天翻牌显示，夜间夜视反光360o○范围内均可观察。 识别故障具有识别接地短路故障的功能，且能区分永久性故障和瞬时性故障。 故障判断只有在发生接地短路故障，电流突变，且待开关跳闸后方给出批示，无须设定动作值。 抑制涌流线路送电时，指示器检测到励磁电流，动作回路闭锁，防止故障指示器误动作。 在线运行直接安装在电力线路（架空线或母排）上，可长期户外运行，无须维护。 带电装卸应用专用工具可带电安装和摘卸，装卸过程中不发生误报警。 夜视反光显示牌采用夜视反光技术，便于夜间观察。 防锈耐蚀结构零件采用防锈耐蚀材料 架空线接地短路示意图 短路检测：如图所示当线路出现短路故障时，短路故障指示器感应到故障电流，则指示器的显示窗口将由白色变成红色（或由不发光转为发光）。根据2#线B相指示器2，5，8和3#线C相指示器3，6，9翻牌（或发光）而11，12指示器没有翻牌（或没发光），即可迅速确定故障为D点。 接地检测原理：接地检测原理：采样接地瞬间的电容电流首半波与接地瞬间的电压首半波，比较其
相位，当采样接地瞬间的电容电流突变且大于一定数值，并且与接地瞬间的电压首半波同相，同时导线对地电压降低，则判断线路发生接地，否则线路未发生接地。如图由2#线C相3、6、9指示器翻牌显示而12指示器仍未动作，即可判断出D点发生接地故障。 三、动作判据 (1)I t≥160A I t为突变量电流起动值 (2)△I≥0.5I0△I为电流变化率 I0为短路前线路电流 (3)I=0 I为线路故障后电流 (4)0.06S≤△T≤3S △T为电流突变时间 四、技术参数 适用电压 6~35kV，不同电压等级参数可能不同 负荷电流 0-1200A 适用导线外径 25mm2-400 mm2 故障复位时间出厂默认设定值12h、24h(也可按用户要求整定) 适用环境温度 -35℃~75℃ 可动作次数≥5000次 重量≤500g 电池寿命 >10年 装置使用寿命 >10年 抗风能力风力150km/h不可松脱 五、指示器的装卸 对于安装在架空线上的短路故障指示器，可用我公司提供的专用安装工具带电安装和拆卸。具体操作步骤架空型短路接地四合一故障指示器安装说明图。
故障定位系统技术方案 北京合锐赛尔电力科技股份公司 2015-2-9
1、概要 配电线路传输距离远，支线多、大部分是架空线和电缆线，环境和气候条件恶劣，外破、设备故障和雷电等自然灾害常常造成故障率较高。一旦出现故障停电，首先给人民群众生活带来不便，干扰了企业的正常生产经营；其次给供电公司造成较大损失；再者一条线路距离较长，分支又多，呈网状结构，查找故障，非常困难，浪费了大量的人力，物力。 我国10KV 配电网系统主要以中性点非接地系统（俗称小电流系统，Y/Δ结构）为主，近年以来随着电网建设速度的加快，配电网线路结构越来越庞大，越来越复杂，但由于在线路运行状态监测方面尤其单相接地故障监测方面一直无法满足广大电力用户的需求，严重影响了供电质量。虽然各供电公司配电线路大量采用故障指示器来解决故障寻址的问题，客观上在一定程度上提高了查找故障的效率，但目前国内外所有故障指示器均存在致命缺陷：无法可靠、准确地检测单相接地故障线路。所以，故障指示器仅仅是解决了部分问题，没有解决广大供电公司迫切需要的单相接地故障检测功能。而利用配网自动化系统能够实现故障监测及自动定位（寻址），但成本太大，难以推广。 北京合锐赛尔电力科技股份有限公司多年来在电力系统输配电网自动化系统、故障检测技术方面积累了大量的技术能力和丰富的现场运行经验，为客户提供从主站系统到配电终端设备、一次设备、通信网络设备等全方位的解决方案及装置，尤其是我公司根本性地解决了单相接地故障接地选线以及故障定位问题，在国内第一次成功解决了单相接地故障的检测技术难点。 故障定位系统分为有源故障定位系统和无源故障定位系统，我公司系统的型号分别为：FIS2000故障定位系统和FIS3000故障定位系统。系统故障监测采用成熟的故障指示器，包括架空线路和电缆等多种类型。在系统中，故障指示器分布挂装在电力传输网络上需要监测的位置（如：各分支处，各事故多发事段等）。故障信息通过移动运营商提供的成熟的GPRS 网络传送到监控中心，只要有GPRS/GSM信号的地方，就能实现可靠通信。系统集故障监测、负荷电流监测、温湿度监测等于一体，在线路出现短路故障、接地故障、断电、送电等情况下，将采集的特征数据传送到监测中心，监测中心发信息给维护值班人员手机，使管理员不在办公室也能监控到线路的运行情况，完全做到线路情况实时监控，不受管理员上下班影响，同时在计算机上显示故障位置，具有操作界面简单、友好等特点。
EKL3面板型故障指示器
EKL4 故障指示器说明书 短路接地故障指示器分为A和B两种型号，B型具有信号远传功能。是在消化.吸收国内外同类先进产品基础上，为城乡电网环网配电系统设计的一种自动化监测专用装置。在环网配电系统中，特别是在大量使用环网负荷开关（Ring Main Unit）的系统中，如果下一级配电网络系统中发生了线路短路或接地故障时，上一级的供电系统必须在规定的时间内进行分断，以防止发生重大事故。在分断保护发生后，会造成隶属于此级网络的系统全部停电。通过使用本产品，可以快速准确地指示出发生故障的部分，大大节省了查找故障部分的时间，减少停电时间和停电范围，提高供电可靠性。 工作原理 当供电线路有短路或接地故障发生时，短路或接地电流产生的电磁场变化，使固定在电缆上的传感器中测量线圈产生脉冲信号，当脉冲信号的值的大小达到或超过设定的故障电流值时，故障指示器会自动记忆故障状态，故障指示灯闪烁发出故障指示，同时通过远程报警接口，将故障信号传递给监控中心，工作人员通过故障指示信号能够迅速准确地找到线路故障位置，及时排除故障，恢复电网供电。 主要功能 1短路故障报警指示：短路故障传感器安装于单相电缆上，时刻监测供电线路中电
流变化，当其值达到或超过短路电流动作报警设定值时（此值可根据用户要求出厂前整定），短路故障传感器发出报警信号，通过光纤将此信号发送到指示器主机，相应短路故障指示灯闪烁，发出报警指示。 2接地故障报警指示：接地故障传感器安装于三相电缆分叉处的非屏蔽部分上，检测三相电缆的零序电流值，当其值达到或超过接地电流动作报警设定值时（此值可根据用户要求出厂前整定），接地故障传感器发出报警信号，通过光纤将此信号传输到指示器主机，接地故障指示灯闪烁，发出报警指示。 3电池低电量报警指示：当指示器主机内部电池电压降低至时，产生报警信号，以提示检修人员更换电池，此报警信号可持续约两个月。另备有外部供电接口，可采用外接电源（B型端子12“—”，9“+” ,A型端子8“+”.9“—”AC/DC5V-10V）。4远程报警及复位：当线路发生故障后，指示器发出相应报警信号的同时，配合配网自动化（FTU）设备工作，还可将故障报警信号传输给远程监控中心，还可进行远程手动复位操作。 5自动复位：当指示器发出报警信号后，在设定的自动复位时间内，若无人工进行复位，指示器可自动进行复位。(复位时间：H，打开主机指示牌可在拨码开关自行整定） 6测试和复位：当指示器发出报警信号后，按动指示器主机面板上的“复位/测试”按钮，可清楚报警状态。在非报警状态下，按住指示器主机面板上的“复位/测试”按钮保持3秒，面板上所有指示灯闪烁10次，B型并有继电器工作声，说明指示器处于正常工作状态。 安装方法 1. 指示器主机的安装 指示器的主机安装在配电柜的前面板上 拆卸主机须按下主机壳上的金属弹片 开孔尺寸：（公差：±）×43mm（公差：±）
EKL3面板型故障指示器 EKL4 故障指示器说明书 短路接地故障指示器分为A与B两种型号,B型具有信号远传功能。就是在消化、吸收国内外同类先进产品基础上,为城乡电网环网配电系统设计得一种自动化监测专用装置。在环网配电系统中,特别就是在大量使用环网负荷开关(Ring Main Unit)得系统中,如果下一级配电网络系统中发生了线路短路或接地故障时,上一级得供电系统必须在规定得时间内进行分断,以防止发生重大事故。在分断保护发生后,会造成隶属于此级网络得系统全部停电。通过使用本产品,可以快速准确地指示出发生故障得部分,大大节省了查找故障部分得时间,减少停电时间与停电范围,提高供电可靠性。 工作原理 当供电线路有短路或接地故障发生时,短路或接地电流产生得电磁场变化,使固定在电缆上得传感器中测量线圈产生脉冲信号,当脉冲信号得值得大小达到或超过设定得故障电流值时,故障指示器会自动记忆故障状态,故障指示灯闪烁发出故障指示,同时通过远程报警接口,将故障信号传递给监控中心,工作人员通过故障指示信号能够迅速准确地找到线路故障位置,及时排除故障,恢复电网供电。 主要功能 1短路故障报警指示:短路故障传感器安装于单相电缆上,时刻监测供电线路中电流变化,当其值达到或超过短路电流动作报警设定值时(此值可根据用户要求出厂前整定),短路故障传感器发出报警信号,通过光纤将此信号发送到指示器主机,相应短路故障指示灯闪烁,发出报警指示。 2接地故障报警指示:接地故障传感器安装于三相电缆分叉处得非屏蔽部分上,检测三相电缆得零序电流值,当其值达到或超过接地电流动作报警设定值时(此值可根据用户要求出厂前整定),接地故障传感器发出报警信号,通过光纤将此信号传输到指示器主机,接地故障指示灯闪烁,发出报警指示。 3电池低电量报警指示:当指示器主机内部电池电压降低至2、5V时,产生报警信号,以提示检修人员更换电池,此报警信号可持续约两个月。另备有外部供电接口,可采用外接电源(B型端子12“—”,9“+” ,A型端子8“+”、9“—”AC/DC5V-10V)。4远程报警及复位:当线路发生故障后,指示器发出相应报警信号得同时,配合配网 自动化(FTU)设备工作,还可将故障报警信号传输给远程监控中心,还可进行远程手动复位操作。 5自动复位:当指示器发出报警信号后,在设定得自动复位时间内,若无人工进行复位,指示器可自动进行复位。(复位时间:4、8、12、24H,打开主机指示牌可在拨码开关自行整定) 6测试与复位:当指示器发出报警信号后,按动指示器主机面板上得“复位/测试”按
江西理工大学应用科学学院
目录 一、设计任务与要求 (1) 二、总体框图 (2) 三、选择器件 (5) 四、功能模块 (6) 1.Songer模块 (6) 1.1NoteTabs模块 (6) 1.2ToneTaba模块 (11) 1.3Speakera模块 (13) 2.div模块 (16) 3.七段译码器模块 (18) 五、总体设计电路图 (21) 1.顶层设计的电路原理图 (21) 2.顶层设计的仿真结果 (23) 3.电路的管脚图 (23) 六、结束语 (24) 七、心得体会 (25)
硬件电子琴电路设计 一、设计任务与要求 使用FPGA设计一模拟电子琴键，实现电子琴按键的DO，Re，Mi，Fa，Sol，La，Si等中音以及相应的高音。 二、总体框图 系统设计方案： 方案一： 采用单个的逻辑器件组合实现。这样虽然比较直观，逻辑器件分工鲜明，思路也比清晰，一目了然。但是由于元器件种类、个数繁多，而过于复杂的硬件电路也容易引起系统的精度不高、体积过大等不利因素。例如八个不同的音符是由八个不同的频率来控制发出的，而采用方案一就需要运用不同的分频器来对信号进行不同程度的分频。所用仪器之多显而易见。 方案二： 采用VHDL语言编程来实现电子琴的各项功能。系统主要由电子琴发声模块、选择控制模块和储存器模块组成。和 方案一相比较，方案二就显得比较笼统，只是把整个系统分 为了若干个模块，而不牵涉到具体的硬件电路。但是我们必 须看到用超高速硬件描述语言VHDL的优势，它不仅具有良 好的电路行为描述和系统描述的能力而且通俗易懂。经过对
以上两种方案的分析、比较和总结，我们选用方案二来进行八音符电子琴的设计。 (2)．ToneTaba模块：是乐曲简谱码对应的分频预置数查找表电路，其中设置了乐曲的全部音符所对应的分频置数，每一音符的停留时间由音乐节拍和音调发生器模块NoteTabs 的CLK的输入频率决定，这些值由对应于ToneTaba的4