一种电力线路故障在线监测与定位系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110244190A(43)申请公布日2019.09.17(21)申请号201910651311.7(22)申请日2019.07.18(71)申请人淄博威纳电气有限公司地址255000山东省淄博市开发区政通路135号A座218室(72)发明人王宜波韩仁章(51)Int.Cl.G01R31/08(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种电力线路故障在线监测与定位系统(57)摘要本发明公开了一种电力线路故障在线监测与定位系统，具体涉及电路故障排查领域，包括电力传输线路，所述电力传输线路由主线和多个支线组成，多个所述支线并联在主线上，所述主线开始端、主线末端和多个分支的末端均设有数据采集终端。本发明通过在主线开始端、主线以及各分支的末端均安装行波采集装置，通过算法分析，确认故障相并估算出故障发生距离区间，之后精确排查，不再盲目巡线定位，可大幅度缩短故障修复时间，提高效率，提升供电可靠性，利用精确定位查询端巡线，在估算区间内通过检测电磁、声音信号之间的时间差，判断故障点的远近，找到声磁时间差最小的点，即故障点，有利于提高定点效率，精确定点。CN110244190ACN110244190A权利要求书1/2页1.一种电力线路故障在线监测与定位系统，包括电力传输线路(1)，其特征在于：所述电力传输线路(1)由主线和多个支线组成，多个所述支线并联在主线上，所述主线开始端、主线末端和多个分支的末端均设有数据采集终端(2)，所述数据采集终端(2)的连接端设有网络模块(3)，所述网络模块(3)的连接端设有监测主站(4)；所述主线和支线上均设有在线监测模块(5)，所述在线监测模块(5)包括三个电压及行波传感器(51)，所述主线和支线均采用三相电，三个所述电压及行波传感器(51)均匀分布在主线和支线三个交流电势上；所述数据采集终端(2)包括中央处理单元(21)，所述中央处理单元(21)的连接端设有数据采集模块(22)，所述数据采集模块(22)包括三相工频电压采集单元(23)和三个行波高速数据采集单元(24)，所述三个行波高速数据采集单元(24)分别采集三个交流电势上的电压及行波传感器(51)监测行波信号，所述三相工频电压采集单元(23)用于采集三个交流电势上的工频电压信号；所述中央处理单元(21)的连接端设有GPS/北斗精确定时单元(25)，所述GPS/北斗精确定时单元(25)的连接端设有授时天线，所述GPS/北斗精确定时单元(25)用于获得行波传播时间，所述中央处理单元(21)的连接端设有网口，所述网口的连接端连接有3G/4G无线路由器，所述3G/4G无线路由器的连接端设有3G天线，所述数据采集终端(2)通过网络与监测主站(4)无线连接；所述中央处理器的连接端设有指示灯，所述指示灯的数量设置为三个，三个所述指示灯对应三个交流电势，且三个指示灯分别显示三相电路故障信息，所述中央处理器内部设有伪故障点剔除算法，该算法用于将正确的真实故障点提取出来，所述伪故障点剔除算法设置为矩阵算法，所述矩阵算法中还包括混合线路定位算法，该混合线路定位算法用于计算各线路上故障点的距离范围；所述数据采集终端(2)的连接端还设有精确定位查询端(6)，所述精确定位查询端(6)包括高压冲击信号发生器(61)、定点主机(62)、定点传感器(63)和耳机(64)，所述高压冲击信号发生器(61)的高压输出端与电缆故障相相匹配，该高压冲击信号发生器(61)用于对故障电缆进行直流高压冲击，使故障点击穿放电，所述定点传感器(63)和耳机(64)均与定点主机(62)电性连接，所述定点传感器(63)用于接收故障点磁场波形，所述耳机(64)用于监听故障点放电声音。2.根据权利要求1所述的一种电力线路故障在线监测与定位系统，其特征在于：所述数据采集模块(22)的连接端设有A/D转换器，所述三相工频电压采集单元(23)和三个行波高速数据采集单元(24)均与A/D转换器电性连接，所述三相工频电压采集单元(23)采集三相工频电压信息数据，并使用工频基波电压失压作为数据上传的启动判据，其依据具体如下：当发生单相接地故障时，故障相电压跌落，非故障相电压升高；两相接地故障及其引发的相间故障，两故障相电压均跌落，非故障相电压升高；三相短路故障，三相均电压跌落；在电压跌落的瞬间，故障行波向线路两端进而通过分支点传播，工频电压、行波在持续采集中，一旦电压跌落到设定的阀值以下，将把此时刻前后一段时间的工频电压、行波数据锁定并上传中央处理单元(21)，由中央处理单元(21)综合分析计算，得出故障线路段及其故障相，并将计算结果发送给监测主站(4)。2CN110244190A权利要求书2/2页3.根据权利要求1所述的一种