高壓線路故障指示和故障自動定位系統的制作方法
【專利摘要】本發明的公開了一種高壓線路故障指示和故障自動定位系統，包括多個故障指示器、故障采集裝置和故障定位裝置，故障指示器的安裝位置包括變電站出口、開閉站出口、主干線、主干線分支處、電纜與架空線連接處和用戶高壓進線處，用于對所在位置是否發生電路故障進行監測并將監測數據發送至故障采集裝置；故障采集裝置用于對從故障指示器接收到的檢測數據進行解析，以獲取每個故障指示器的安裝位置的電路狀態信息并發送至故障定位裝置；故障定位裝置連接至故障采集裝置，根據從故障采集裝置獲得的電路狀態信息并結合電網拓撲結構對電路中故障發生位置進行定位。本發明中的高壓線路故障指示和故障自動定位系統成本低、適合輻射狀配電網。
【專利說明】高壓線路故障指示和故障自動定位系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力【技術領域】，具體而言，涉及一種高壓線路故障指示和故障自動定位系統。
【背景技術】
[0002]傳統配網自動化系統采用饋線自動化FA實現故障定位、隔離和非故障區域自動恢復供電，但這種方式投資大、設備多、光纖通訊費用昂貴，適合多聯絡、多分段且一次設備具備電動操作機構和受控功能的配電網，但我國農村配電網的情況是網架結構薄弱，并且大多是輻射狀配電網結構，屬于不具備電動操作機構和受控功能的配電網，這些地區不適合采用該系統。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在于，提供一種成本低、適合輻射狀配電網的高壓線路故障指^^和故障自動定位系統。
[0004]因此，本發明的技術方案如下:
[0005]一種高壓線路故障指示和故障自動定位系統，包括多個故障指示器、故障采集裝置和故障定位裝置，其中:
[0006]所述故障指示器的安裝位置包括變電站出口、開閉站出口、主干線、主干線分支處、電纜與架空線連接處和用戶高壓進線處，用于對所在位置是否發生電路故障進行監測并將監測數據發送至所述故障采集裝置；
[0007]所述故障采集裝置用于對從所述故障指示器接收到的檢測數據進行解析，以獲取每個所述故障指示器的安裝位置的電路狀態信息并發送至所述故障定位裝置；
[0008]所述故障定位裝置連接至所述故障采集裝置，根據從所述故障采集裝置獲得的電路狀態信息并結合電網拓撲結構對電路中故障發生位置進行定位。
[0009]在該技術方案中，所述的高壓線路故障指示和故障自動定位系統成本低、適合輻射狀配電網，能夠很好地應用于我國農村地區。
[0010]進一步，所述的高壓線路故障指示和故障自動定位系統還包括故障歷史信息分析裝置，其連接至所述故障定位裝置，用于保存所述故障定位裝置的故障定位結果并對故障歷史記錄進行分析和統計。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1和圖2是根據本發明實施例的高壓線路故障指示和故障自動定位系統的故障判斷的原理圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0013]根據本發明的實施例的高壓線路故障指示和故障自動定位系統，包括多個故障指示器、故障采集裝置和故障定位裝置，其中:
[0014]所述故障指示器的安裝位置包括變電站出口、開閉站出口、主干線、主干線分支處、電纜與架空線連接處和用戶高壓進線處，用于對所在位置是否發生電路故障進行監測并將監測數據發送至所述故障采集裝置；
[0015]所述故障采集裝置用于對從所述故障指示器接收到的檢測數據進行解析，以獲取每個所述故障指示器的安裝位置的電路狀態信息并發送至所述故障定位裝置；
[0016]所述故障定位裝置連接至所述故障采集裝置，根據從所述故障采集裝置獲得的電路狀態信息并結合電網拓撲結構對電路中故障發生位置進行定位。
[0017]如圖1和圖2，為判斷故障點原理圖。圖1中，采集點1、2、3、4顯示故障，而5、6顯示正常，說明故障點位于4與5之間；圖2中，采集點1、2、3、4、5顯示故障，說明故障點位于5以下部分。
[0018]在該技術方案中，所述的高壓線路故障指示和故障自動定位系統成本低、適合輻射狀配電網，能夠很好地應用于我國農村地區。
[0019]進一步，所述的高壓線路故障指示和故障自動定位系統還包括故障歷史信息分析裝置，連接至所述故障定位裝置，用于保存所述故障定位裝置的故障定位結果并針對故障歷史記錄分析和統計。
[0020]本發明中的高壓線路故障指示和故障自動定位系統是一種簡易型的配電自動化系統，該系統集成了現代故障指示器技術、GSM及GPRS通信技術、集成一體化技術、新能源利用技術和分布式等技術，形成了一套自動高效的故障檢測以及定位系統。主要應用于配電系統各種故障的檢測和定位，包括相間短路和單相接地故障。在發生故障時，智能故障定位系統的監控主站與現場大量的故障監測點相配合，在故障發生后的幾分鐘內即可在主站通過故障定位策略給出故障源信息，并且以短信告警的形式通知相關值班員，幫助維修人員迅速趕赴現場，隔離故障段，恢復正常供電。
[0021]該系統可分為三層:設備基礎層、通信采集層、智能應用層。
[0022]設備基礎層即故障指示器的硬件設備層，設計上采用新型高精度電流傳感器，關鍵部件采用一體化封裝技術成型，設計、焊接、裝配工藝標準化流水式作業，保障了設備具有良好的防護和電磁兼容特性，能夠滿足現場惡劣的運行環境；
[0023]通信采集層包括設備通信模塊及主站接收模塊，設備通信模塊采用低功耗設計，配合先進的電源看門狗管理模塊，做到完全可以靠電磁感應供給能量來使設備正常運轉，實現無源化安裝；
[0024]智能應用層即主站應用系統，是用戶直接面對的操作、瀏覽人機接口，具備友好的人機交互界面、視數據采集規模而定的采集子系統、故障定位拓撲分析和相應的管理功能，并能夠與其他電力生產、信息系統實現基于信息交互總線的數據交互。系統示意圖:
[0025]1.故障指示器的硬件設備層
[0026]一遙故障指示器包括故障檢測模塊、通訊模塊、電源模塊三個部分。
[0027]二遙故障指示器包括故障檢測模塊、電流檢測模塊、通訊模塊、電源模塊五個部分。
[0028]故障指示器實時檢測線路運行狀態，實現線路短路故障及接地故障的具備傳統故障指不器的基本功能
[0029]2.通信采集層
[0030]具備GPRS/GSM通信功能；
[0031]通信模塊的如下參數要能夠讀取/設置:與主站聯系的周期:通信模塊要每隔一定的時間周期(以24h及其倍數為周期)向主站發送聯絡信息，主站以此確認通信模塊的工作狀態是否正常；
[0032]參數設置方式:支持遠程短信設置；
[0033]通信模塊部分要采用低功耗設計:當“匯報周期”未到且沒有故障事件的時候，模塊處于休眠狀態；
[0034]具備短信喚醒功能:當用戶需要查詢/設置參數的時候，通過特殊的短信，可以使通信模塊由休眠狀態轉為工作狀態，以方便用戶進行參數的查詢/設置。
[0035]2.1主要通訊技術參數
[0036]低功耗與外部充電結合設計，使用壽命10年以上。
[0037]通信方式:
[0038]架空一遙:與主站之間采用GSM通信。三相之間采用短距離無線通信。
[0039]架空二遙:與集中器之間采用GPRS通信。三相與集中器之間采用短距離無線通?目。
[0040]震動:IEC60068— 2 — 6
[0041]防水:IP67
[0042]電磁兼容性能:高頻干擾(電力遠動設備四級標準)，抗快速瞬變脈沖群干擾(電力遠動設備二級標準)，抗靜電放電干擾(電力遠動設備二級標準)，抗工頻磁場干擾(電力遠動設備四級標準)。
[0043]故障檢測原理及技術參數:
[0044]I架空器短路故障檢測原理
[0045]a) It彡160A It為突變量電流啟動值
[0046]b) Δ I ^ 1.510 10為短路前線路電流
[0047]c) I = OA I為線路發生短路故障后電流
[0048]d) 3S彡Λ T彡0.06S ΔΤ為突變電流保持時間
[0049]2架空接地故障檢測原理
[0050]a)檢測接地瞬間線路分布電容放電電流
[0051]b)檢測線路相電壓的電壓幅值
[0052]3技術參數:
[0053]適用電壓等級:6 - 35KV
[0054]適用線路負荷電流:0 - 1200A
[0055]適用導線直徑:8?28mm
[0056]短時耐受電流能力:31.5kA/2S
[0057]可動作次數:不小于3000次
[0058]適用環境溫度:_35°C?70°C
[0059]海拔聞度:小于2000m
[0060]環境濕度:小于100%
[0061]防護等級:IP65
[0062]重量:不大于500g
[0063]顯示方式:就地翻牌顯示，短信告警提示、曲線圖顯示
[0064]裝卸方法:使用專用安裝工具。可帶電安裝與摘卸
[0065]綜上所述，本發明的內容并不局限在上述的實施例中，本領域的技術人員可以在本發明的技術指導思想之內提出其他的實施例，但這種實施例都包括在本發明的范圍之內。
【權利要求】
1.一種高壓線路故障指示和故障自動定位系統，其特征在于，包括多個故障指示器、故障采集裝置和故障定位裝置，其中: 所述故障指示器的安裝位置包括變電站出口、開閉站出口、主干線、主干線分支處、電纜與架空線連接處和用戶高壓進線處，用于對所在位置是否發生電路故障進行監測并將監測數據發送至所述故障采集裝置； 所述故障采集裝置用于對從所述故障指示器接收到的檢測數據進行解析，以獲取每個所述故障指示器的安裝位置的電路狀態信息并發送至所述故障定位裝置； 所述故障定位裝置連接至所述故障采集裝置，根據從所述故障采集裝置獲得的電路狀態信息并結合電網拓撲結構對電路中故障發生位置進行定位。
2.根據權利要求1所述的高壓線路故障指示和故障自動定位系統，其特征在于，還包括故障歷史信息分析裝置，其連接至所述故障定位裝置，用于保存所述故障定位裝置的故障定位結果并對故障歷史記錄進行分析和統計。
【文檔編號】G01R31/08GK104133157SQ201410359740
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月25日 優先權日:2014年7月25日
【發明者】李海紅, 張春輝, 任敬華, 王建, 張麗霞, 趙美玲, 張娟 申請人:國家電網公司, 國網天津市電力公司