CN203350392U - 一种高压输电线路故障测距*** - Google Patents

一种高压输电线路故障测距*** Download PDF

Info

Publication number
CN203350392U
CN203350392U CN2013201878917U CN201320187891U CN203350392U CN 203350392 U CN203350392 U CN 203350392U CN 2013201878917 U CN2013201878917 U CN 2013201878917U CN 201320187891 U CN201320187891 U CN 201320187891U CN 203350392 U CN203350392 U CN 203350392U
Authority
CN
China
Prior art keywords
transmission line
unit
fault
power transmission
ultra
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2013201878917U
Other languages
English (en)
Inventor
吴晓娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aerospace Science and Industry Shenzhen Group Co Ltd
Original Assignee
Aerospace Science and Industry Shenzhen Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aerospace Science and Industry Shenzhen Group Co Ltd filed Critical Aerospace Science and Industry Shenzhen Group Co Ltd
Priority to CN2013201878917U priority Critical patent/CN203350392U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203350392U publication Critical patent/CN203350392U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location

Landscapes

  • Locating Faults (AREA)

Abstract

本实用新型提供一种高压输电线路故障测距***，包括间隔设置在输电线上的多个故障测距装置，所述每个故障测距装置分别包括对输电线路中电流进行高低压转换的电流互感器；采集转换后的电流信号的采集单元；根据采集单元采集的信号进行分析并进行故障距离计算的主控单元；提供相同工作时钟的时钟单元；与相邻故障测距装置及远程服务终端进行通信的通信单元，及供电单元。所述电流互感器设置在输电线路上，并与采集单元相连接，采集单元、时钟单元、通信单元及供电单元分别与所述主控单元相连接。本实用新型解决了现有的故障测距***无法准确测量故障点位置的技术问题，有效避免了人工巡线查找故障点带来的极大不便，同时有效节省了人力和物力成本。

Description

一种高压输电线路故障测距***
技术领域
本实用新型涉及电子监测通信领域，尤其涉及一种高压输电线路故障测距***。
背景技术
随着中国电力事业的迅速发展，电力***规模日渐庞大，输电线路传输功率与电压等级越来越高，高压输电线路不仅担负着传送巨大功率的任务，还作为各大电网联网运行的联络线使用，其运行的可靠性将影响整个电网***的稳定性。根据统计，电力***的故障绝大多数发生在输电线路上，电力***中大量的输电线路走廊均需翻越高山、森林、河流及湖泊等，由于接地性故障比较多，接地电阻难以把握，现有继电保护装置、故障录波器受技术条件的制约无法准确测量故障点的位置，给人工巡线工作带来极大的不便，造成大量的人力、物力浪费。因此，在线路发生故障后迅速准确地进行故障定位、排除故障，并及时恢复供电，对整个电力***的安全稳定和经济运行都有十分重要的作用。
目前已有的测距装置几乎都是配置在变电站层，从高压设备二次回路提取行波信号以进行测距处理，由于受测距算法原理性误差、测距线路回路复杂程度、行波在特征阻抗变化处的折反射情况比较复杂等的影响，该种测距方法的误差比较大。
实用新型内容
本实用新型旨在解决现有技术中针对高压输电线路无法准确测量故障点位置的技术问题，提供一种高压输电线路故障测距***，对高压输电线路上的故障点进行准确定位和测量。
一种高压输电线路故障测距***，包括间隔设置在输电线上的多个故障测距装置，所述每个故障测距装置分别包括，
对输电线路中电流进行高低压转换的电流互感器；
采集转换后的电流信号的采集单元；
根据采集单元采集的信号进行分析并进行故障距离计算的主控单元；
提供相同工作时钟的时钟单元；
与相邻故障测距装置及远程服务终端进行通信的通信单元，及
供电单元。
所述电流互感器设置在输电线路上，并与采集单元相连接，采集单元、时钟单元、通信单元及供电单元分别与所述主控单元相连接。
优选地，在所述电流互感器及采集单元之间还串接有将电流信号转换为电压信号的滤波转换单元。
优选地，所述高压输电线路故障测距***还包括存储单元，所述存储单元与主控单元电连接。
优选地，所述通信单元包括GPRS通信模块及ZigBee通信模块，所述GPRS通信模块及ZigBee通信模块分别与主控单元电连接。
优选地，所述时钟单元包括根据GPS卫星统一校时的GPS接收机及用于进行脉冲同步校准的高精度时钟模块，所述GPS接收机及高精度时钟模块分别与所述主控单元相连接。
优选地，所述滤波转换单元为信号调理电路。
优选地，所述采集单元为电压采样电路。
优选地，所述输电线路上相邻两个故障测距装置之间的距离在500m以上。
优选地，所述高压输电线路包括A、B、C三相输电线路，每项输电线路上分别设置多个故障测距装置，且排布相同。
以上技术方案中，在高压输电线路上间隔设置多个故障测距***，对故障电流进行监测和计算，通过电流互感器采集故障电流信息，利用主控单元实现对高压输电线路故障点的准确计算和定位，解决了现有的故障测距***无法准确测量故障点位置的技术问题，有效避免了人工巡线查找故障点带来的极大不便，同时有效节省了人力和物力成本。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的高压输电线路故障测距***的结构示意图；
图2是本实用新型一种实施例的故障测距装置的结构组成框图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型提供一种高压输电线路故障测距***，包括间隔设置在输电线上的多个故障测距装置，所述每个故障测距装置分别包括：电流互感器1、采集单元3、主控单元4、通信单元5、供电单元6及时钟单元8。
电流互感器1，设置在输电线路上，用于对输电线路中的电流进行高低压转换，将高压输电线路中的高压电流信号转换为可监测的低压电流信号。优选地，本实施例中所采用的电流互感器1具有良好的高频电流信号传变能力，响应速度小于1us，对应的故障信号在线路上往返一趟的距离是150m，分辨率可以满足故障测距的要求。
采集单元3，用于采集转换后的低压电流信号，并将采集后的信号传送给主控单元4。一般来讲，输电线路发生故障时，瞬间产生的暂态行波信号，其频谱主要分布在10-100kHz之间。为了保证行波测距分辨率在500m以上，对行波信号采样频率一般不少于500kHz。
主控单元4，是故障测距***的核心部分，用于根据采集单元3采集的信号进行分析并进行故障距离的计算；具体地，主控单元4负责对采集单元3采集到的暂态行波信号，即故障信号进行分析，并根据对端故障测距装置所记录的故障暂态数据（这里所述的对端故障测距装置是指与该故障测距装置进行通信的另一侧的故障测距装置），通过内部算法实现故障点距离的准确判定和计算。这里所述的内部算法为行波双端测距算法。
通信单元5，用于相邻两个故障测距装置之间的通信及故障测距装置与远程服务终端之间的信息通信。
进一步地，所述通信单元5包括ZigBee通信模块和GPRS通信模块。ZigBee通信模块实现同端三相高压输电线路故障测距装置的数据信息交互，用来判断由于单相接地或相间短路引起的故障类型以及故障位置。比如，发生故障时，A相输电线路上的一个故障测距装置监测到故障信息后与B相及C相输电线路上最近的故障测距装置进行通信，并判断该故障的类型是单相接地故障还是相间短路引起的故障。三相输电线路的故障测距装置通过交互数据后，最终根据其中一相线路（比如A相）和对端的故障测距装置接收到的故障数据，通过双端测距算法计算出故障点的位置。而GPRS通信单元实现同一输电线路两端的故障测距装置进行交换触发时间信息，并将经两端故障测距装置计算得出的故障点距离信息发送到远程服务终端。
以上所述的实施例中所述通信单元5包括ZigBee通信模块和GPRS通信模块是因为Zigbee适合近距离、低功耗、小数据量的通信技术，适合三相线路间相邻故障测距装置的数据通信。而单相线路两端故障测距装置适合采用GPRS无线通信方式，实现故障信息就地处理后，故障类型和故障点位置再通过GPRS无线方式上传到远程服务终端。
所述时钟单元8，用于给所述故障测距装置提供相同的工作时钟，保证两端故障测距装置的时钟同步，所述故障测距装置，要达到不少于500m的测距分辨率，即所述输电线路上相邻两个故障测距装置之间的距离在500m以上，两端装置时间同步精度应该达到3us。
进一步地，所述时钟单元8包括GPS接收机和高精度时钟模块，所述GPS接收机与GPS卫星通信，提供精确的1PPS秒脉冲时钟信号和全球统一的时间信息，所述高精度时钟模块包括一个高稳定度晶振构成的时钟，每秒由来自GPS接收机的1PPS秒脉冲进行同步，使其走时误差不大于1us，通过通信单元5实现对所述的故障测距装置进行脉冲同步控制，在暂态行波脉冲出现时，信号检测触发器翻转，同时锁存当前时钟输出并由主控单元4读取该时间信息，所述故障测距装置就实现了暂态行波脉冲信号出现时刻的精确检测。
所述供电单元6，采用CT取电，配置储能电容。输电线路正常时，从输电线路取电；输电线路故障时，则从储能电容供电，待输电线路恢复后，再从输电线路供电。
所述电流互感器1与采集单元3相连接，采集单元3、时钟单元8、通信单元5及供电单元分6别与所述主控单元4相连接。
作为进一步改进，在所述电流互感器1及采集单元3之间还串接有将电流信号转换为电压信号的滤波转换单元2，所述滤波转换单元2现对电流互感器1变换后的二次侧交流故障信号进行处理，转变成交流电压信号，使其满足超高速数据采集单元的输入要求，以获取有效的故障数据。
所述高压输电线路故障测距***还包括存储单元7，所述存储单元7与主控单元4电连接。所述存储单元7主要用于存储暂态行波信号触发后故障测距***所记录的所有暂态数据以及部分触发前的数据，包括：故障电压、电流数据、故障发生时间、故障线路名称、故障类型等信息。这些数据信息供主控单元4进行分析，计算得出故障点的位置。
本实用新型实施例所提供的高压输电线路故障测距装置安装在高压长距离输电线路上，安装具有灵活性、可配置性。在线路分支处、T型线路、混合线路处，可以多装几套故障测距装置，形成两两配对的双端故障测距，具体的工作过程如下：
结合图1所示，高压输电线路三相线路各相分别装有故障测距装置，在多级杆塔之间每相线路上装有故障测距装置，实现双端故障测距。当线路上发生单相故障时，该相线路上的测距装置接收到故障信号，通过双端测距算法便可以得知该相输电线路上的故障位置；当线路上发生相间短路时，通过A、B、C三相测距装置接收的信号特征，计算出故障类型以及故障点位置。相同端三相测距装置接收到故障信号，进行分析处理后，通过ZigBee无线方式交互故障信息。单相线路两端故障测距装置采用GPRS无线通信方式，实现故障信息就地处理后，故障类型和故障点位置再通过GPRS无线方式上传到远程服务终端，远程服务终端接收到故障点位置信息后，根据故障类型，通知巡检人员进行相应的处理。
具体地，结合图2所示，所述故障测距******地负责采集电流暂态信号、缓存、暂态启动、故障分析以及故障类型的相互通信，根据线路两端装置的数据，计算故障点位置。当线路正常运行时，故障测距装置对各通道信号按照设定的采样顺序和采样频率自动进行高速采样和A/D转换，且将转换结果自动、高速地写入存储模块。当电流互感器1所监视的任一路的电流信号，即暂态信号瞬时值超过设定的硬件门槛值时，采集单元3就记录下故障波形和到达的具体时间信息，并将该信息传送给所述主控单元4，故障处理程序将触发***所记录的所有暂态数据以及部分触发前的数据转存到***存储区，主控单元4通过通信网络与对端的故障测距装置交换故障暂态触发时间，利用双端测距算法从而自动计算和显示双端故障测距结果，准确判定和计算出故障点的位置。
在上述实施例中优选地，所述滤波转换单元2为信号调理电路；所述采集单元3为电压采样电路。
更进一步地，为了提高所述三相输电线路上，不同相线上的故障测距装置之间的通信效率，所述高压输电线路包括A、B、C三相输电线路，每项输电线路上分别设置多个故障测距装置，且排布相同，也就是说每相输电线路上的故障测距装置的设置间隔都是相同的，且每相输电线路上同一位置上的故障测距装置位于同一纵截面上。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高压输电线路故障测距***，其特征在于：包括间隔设置在输电线上的多个故障测距装置，所述每个故障测距装置分别包括， 
对输电线路中电流进行高低压转换的电流互感器； 
采集转换后的电流信号的采集单元； 
根据采集单元采集的信号进行分析并进行故障距离计算的主控单元； 
提供相同工作时钟的时钟单元； 
与相邻故障测距装置及远程服务终端进行通信的通信单元，及 
供电单元； 
所述电流互感器设置在输电线路上，并与采集单元相连接，采集单元、时钟单元、通信单元及供电单元分别与所述主控单元相连接。 
2.根据权利要求1所述的高压输电线路故障测距***，其特征在于：在所述电流互感器及采集单元之间还串接有将电流信号转换为电压信号的滤波转换单元。 
3.根据权利要求1所述的高压输电线路故障测距***，其特征在于：所述高压输电线路故障测距***还包括存储单元，所述存储单元与主控单元电连接。 
4.根据权利要求1所述的高压输电线路故障测距***，其特征在于：所述通信单元包括GPRS通信模块及ZigBee通信模块，所述GPRS通信模块及ZigBee通信模块分别与主控单元电连接。 
5.根据权利要求1所述的高压输电线路故障测距***，其特征在于：所述时钟单元包括根据GPS卫星统一校时的GPS接收机及用于进行脉冲同步校准的高精度时钟模块，所述GPS接收机及高精度时钟模块分别与所述主控单元相连接。 
6.根据权利要求2所述的高压输电线路故障测距***，其特征在于：所述滤波转换单元为信号调理电路。 
7.根据权利要求6所述的高压输电线路故障测距***，其特征在于：所述 采集单元为电压采样电路。 
8.根据权利要求1所述的高压输电线路故障测距***，其特征在于：所述输电线路上相邻两个故障测距装置之间的距离在500m以上。 
9.根据权利要求1-8任意一项所述的高压输电线路故障测距***，其特征在于：所述高压输电线路包括A、B、C三相输电线路，每项输电线路上分别设置多个故障测距装置，且排布相同。 
CN2013201878917U 2013-04-15 2013-04-15 一种高压输电线路故障测距*** Expired - Fee Related CN203350392U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013201878917U CN203350392U (zh) 2013-04-15 2013-04-15 一种高压输电线路故障测距***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013201878917U CN203350392U (zh) 2013-04-15 2013-04-15 一种高压输电线路故障测距***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203350392U true CN203350392U (zh) 2013-12-18

Family

ID=49750275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013201878917U Expired - Fee Related CN203350392U (zh) 2013-04-15 2013-04-15 一种高压输电线路故障测距***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203350392U (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103645424A (zh) * 2013-12-25 2014-03-19 国家电网公司 三相数据可实时交互的线路故障检测***及方法
CN103983901A (zh) * 2014-05-30 2014-08-13 智友光电技术发展有限公司 环网柜电缆线路在线故障定位方法
CN104297643A (zh) * 2014-09-23 2015-01-21 国网河南省电力公司濮阳供电公司 一种电力线路绝缘故障预警装置
CN105549379A (zh) * 2015-12-23 2016-05-04 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种基于高精度时间基准触发的同步测量装置及方法
CN105676060A (zh) * 2014-11-18 2016-06-15 苏州银蕨电力科技有限公司 一种智能电网传感装置
CN105676058A (zh) * 2014-11-18 2016-06-15 苏州银蕨电力科技有限公司 用于智能电网传感装置的高精度测量数据采样同步装置及方法
CN106054022A (zh) * 2016-06-27 2016-10-26 柳州电器科学研究所有限公司 故障测距装置
CN106980068A (zh) * 2017-04-12 2017-07-25 上海倍肯机电科技有限公司 基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***及方法
CN107219441A (zh) * 2017-04-12 2017-09-29 上海倍肯机电科技有限公司 基于手机app的高压输电线路故障定位***
CN107340432A (zh) * 2017-07-10 2017-11-10 长春工程学院 基于无线测量模块的接地电阻数据采集及分析***
CN107784765A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 南京理工大学 一种带故障检测以及防盗功能的高压警示器
CN110221174A (zh) * 2019-06-21 2019-09-10 广东电网有限责任公司 一种输电线路故障的在线定位装置和方法
CN112289118A (zh) * 2020-11-12 2021-01-29 深圳供电局有限公司 一种多工位电力电缆故障模拟测距培训***
CN112904147A (zh) * 2021-01-22 2021-06-04 贵州电网有限责任公司 一种输电线路故障及预放电监测装置及信号处理方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103645424A (zh) * 2013-12-25 2014-03-19 国家电网公司 三相数据可实时交互的线路故障检测***及方法
CN103983901A (zh) * 2014-05-30 2014-08-13 智友光电技术发展有限公司 环网柜电缆线路在线故障定位方法
CN104297643A (zh) * 2014-09-23 2015-01-21 国网河南省电力公司濮阳供电公司 一种电力线路绝缘故障预警装置
CN105676058B (zh) * 2014-11-18 2018-08-21 苏州银蕨电力科技有限公司 用于智能电网传感装置的高精度测量数据采样同步装置及方法
CN105676060A (zh) * 2014-11-18 2016-06-15 苏州银蕨电力科技有限公司 一种智能电网传感装置
CN105676058A (zh) * 2014-11-18 2016-06-15 苏州银蕨电力科技有限公司 用于智能电网传感装置的高精度测量数据采样同步装置及方法
CN105549379A (zh) * 2015-12-23 2016-05-04 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种基于高精度时间基准触发的同步测量装置及方法
CN106054022A (zh) * 2016-06-27 2016-10-26 柳州电器科学研究所有限公司 故障测距装置
CN107784765A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 南京理工大学 一种带故障检测以及防盗功能的高压警示器
CN107219441A (zh) * 2017-04-12 2017-09-29 上海倍肯机电科技有限公司 基于手机app的高压输电线路故障定位***
CN106980068A (zh) * 2017-04-12 2017-07-25 上海倍肯机电科技有限公司 基于无线通讯接力的高压输电线路故障定位***及方法
CN107340432A (zh) * 2017-07-10 2017-11-10 长春工程学院 基于无线测量模块的接地电阻数据采集及分析***
CN110221174A (zh) * 2019-06-21 2019-09-10 广东电网有限责任公司 一种输电线路故障的在线定位装置和方法
CN112289118A (zh) * 2020-11-12 2021-01-29 深圳供电局有限公司 一种多工位电力电缆故障模拟测距培训***
CN112904147A (zh) * 2021-01-22 2021-06-04 贵州电网有限责任公司 一种输电线路故障及预放电监测装置及信号处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203350392U (zh) 一种高压输电线路故障测距***
CN102590700B (zh) 基于时间同步的架空线快速故障定位方法及装置
CN101446618B (zh) 配网架空线故障实时监测***
CN101581752B (zh) 一种基于故障录波的输电线路参数在线测量方法
CN103389441A (zh) 电力线路的故障检测与定位***
CN102928741A (zh) 基于卫星时间同步的电力线路故障定位***及方法
CN102043115B (zh) 一种电力***线路参数网络在线带电测量方法
CN102221662A (zh) 一种小电流接地***单相接地故障行波选线及测距装置
CN201314942Y (zh) 检测配网架空线故障的监测***
CN202383278U (zh) 一种合并单元采样值延时测量***
CN104865489A (zh) 架空线路故障定位监测***及方法
CN103529360B (zh) 一种支持地理信息的电力故障指示装置
CN102497030A (zh) 基于高压电能表的线损实测和定位方法及***
CN109901023A (zh) 配电网线路柱上故障暂态数据采集终端、***及方法
CN103997119A (zh) 智能配电网无源监测***
CN108254655A (zh) 一种混合线路故障区间定位装置
CN102621512A (zh) 一种合并单元守时性能的动态模拟测试方法
CN207882374U (zh) 一种暂态录波型故障指示器
CN204925275U (zh) 一种铁路信号防雷设备雷电综合监测***
CN104734338A (zh) 变电站的时钟监测方法、装置和***
CN213402564U (zh) 一种基于边缘计算的配电网运行监测***
CN203825142U (zh) 供电线路故障定位仪
CN104280665A (zh) 配电网用的故障检测***及其检测方法
CN204613347U (zh) 一种间隔式行波测距装置
CN204374358U (zh) 配电线路智能故障精确定位***

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131218

Termination date: 20200415