CN204086454U - 一种配网线路故障定位*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种配网线路故障定位***包括控制模块、高压脉冲信号源和交流信号源，所述控制模块包括主处理器和电源管理模块，所述主处理器通过电源管理模块控制所述交流信号源，并进一步控制所述高压脉冲信号源接入配电线路始端以离线注入检测信号，获取接地故障位置。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力线路在线监测技术，更特定言之，涉及一种配网线路故障定位***。
背景技术
随着电力***的发展，用户对供电可靠性的要求越来越高。快速、准确的故障定位是提高供电可靠性的重要措施之一。目前国内外采用的故障定位方法有阻抗法、单端行波定位法、信号注入法、遗传算法、五次/七次谐波法、暂态电容电流幅值法等。输电线路的故障定位技术已比较成熟，对于配电网的故障定位，只有行波法和信号注入法达到了较高的实用水平。但行波法不易受***参数、***运行方式变化、线路不对称及互感器变换误差等因素的影响，定位速度快，无需巡线，可以进行多次定位，但由于采样速率和算法精度的限制，利用C型行波法定位存在至少±300m的误差。交流信号注入法是一种解决低压树状配电网故障定位问题的有效方法，定位准确，通用性好，接线简单，但需要巡线，定位时间较长。
实用新型内容
本实用新型技术方案是将(例如)C型行波法和交流注入法结合起来，提出一种综合定位技术的配网线路故障定位***。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案，一种配网线路故障定位***，包括控制模块、高压脉冲信号源和交流信号源，所述控制模块包括主处理器和电源管理模块，所述主处理器通过电源管理模块控制所述交流信号源，并进一步控制所述高压脉冲信号源接入配电线路始端以离线注入检测信 号，以获取接地故障位置。
在一个实施例中，所述控制模块进一步包括A/D采样模块，以在线采集配电线路反馈的交流电信号并调整注入的检测信号。所述主处理器通过一个IGBT控制模块驱动高压脉冲信号源注入高压脉冲信号，确定故障距离和故障点所在区段，并通过MOSFET控制模块驱动交流信号源注入一个设定频率的交流电信号。
在一个实施例中，所述高压脉冲信号源包含有交流电压源、变压器和采集端，通过交流电压源产生入射电压波，通过变压器升压后注入配电线路始端，并通过采集端采集反射电压波信号，其中在交流电压源与采集端之间接设隔离电阻，使得入射电压波与反射电压波产生叠加，并在一个采集电阻上形成供主处理器采集的电势差。所述交流信号源包括获取电源管理模块的交流电压的整流滤波电路，用于将所述交流电压转换为平直直流电压；所述交流信号源还包括逆变器，接收所述直流电压，受控于主处理器产生交流PWM波形，再经LC滤波及输出变压器变成所需正弦波。
在一个实施例中，所述逆变器选用MOSFET阵列。
本实用新型的有益效果：1)C型行波法由于采样速率和算法精度的限制，存在故障定位误差较大，对低压树状配电网适用性差等缺点；2)交流信号注入法存在定位时间较长的缺点。本实用新型实施例将C型行波法和交流注入法原理结合起来，制定了一种新的综合定位装置，实现配网线路的故障精确定位，同时在同一套硬件装置中，同时可实现C型行波法和交流注入法两种故障定位方法，既减小了装置复杂度、降低了硬件成本，同时也有效的将两种定位方法融合在一起，提高了故障定位的效率。
附图说明
图1为本实用新型配网线路故障定位***的结构原理框图；
图2为高压脉冲信号源的局部电路原理图；
图3为交流信号源的局部电路原理图。
具体实施方式
参照图1，一个较佳的实施例，该配网线路故障定位***包括控制模块、高压脉冲信号源1和交流信号源2，所述控制模块包括主处理器3和电源管理模块4，所述主处理器3通过电源管理模块4控制所述交流信号源2，并进一步控制所述高压脉冲信号源1接入配电线路始端以离线注入检测信号，获取接地故障位置，实现对高压脉冲信号源和交流信号源电路的控制。
在一个实施例中，所述控制模块进一步包括A/D采样模块5，以在线采集配电线路反馈的交流电信号并调整注入的检测信号。所述主处理器3通过一个IGBT控制模块6驱动高压脉冲信号源注入高压脉冲信号，确定故障距离和故障点所在区段，并通过MOSFET控制模块7驱动交流信号源注入一个设定频率的交流电信号。为了使交流信号电流源的检测结果更精确，交流信号源2的参数设计为可在线调节，可根据A/D采样模块5采集到的反馈信息调整电流，使电流值始终保持恒定，交流信号电流探测器只对交流信号发生器发出的频率敏感，这样可准确判断故障点。
在另一个实施例中，配网线路故障定位***进一步包括通信模块，可以选用GPRS、串口、以太网等多种通信模块，向管理主站发送故障监测在线信息。
在一个实施例中，参照图2，所述高压脉冲信号源1包含有交流电压源11、变压器12和采集端13，通过交流电压源11产生入射电压波，通过变压器12升压后注入配电线路始端，并通过采集端13采集反射电压波信号，其中在交流电压源11与采集端13之间接设隔离电阻R1，使得入射电压波与反射电压波产生 叠加，并在一个采集电阻R上形成供主处理器3采集的电势差。高压脉冲信号源1的功能是产生并发送一定幅值的不同周期和脉宽的脉冲信号。图中电阻R1的作用是隔离电源入射波信号和线路的反射波信号。如果没有隔离电阻R1，则开关KK将直接与电容C连接，开关KK两端的电压等于电容C上的电压，此时装置采集到的只是电源电压。在加入隔离电阻R1后，反射回来的电压波与原先的入射电压波产生相互叠加，反射电压与电源电压不同，则在采集电阻R上产生一个电势差。因而，采集装置检测到电压行波信号能够反映行波的叠加过程。通常数据采集装置的量程只有十几伏到几十伏，所以采用电阻分压方式来取入射波和反射波的电压信号。
参照图3，所述交流信号源2包括获取电源管理模块的交流电压的整流滤波电路21，用于将所述交流电压转换为平直直流电压；所述交流信号源还包括逆变器22，接收所述直流电压，受控于主处理器3产生交流PWM波形，再经LC滤波及输出变压器23变成所需正弦波。
在一个实施例中，220V交流电压经整流再由电容滤波得到一个平直的直流电压，进入逆变器22。逆变装置由MOSFET管组成，由主处理器3输出驱动控制，产生交流脉宽调制(PWM)波形，经LC滤波及输出变压器23变成所需要的正弦波。图3中的变压器有2个作用：①实现输入与输出间的电隔离；②升高经脉宽调制以后的交流输入电压幅值，达到所需要的电压值。
Claims (6)
1.一种配网线路故障定位***，其特征在于：包括控制模块、高压脉冲信号源和交流信号源，所述控制模块包括主处理器和电源管理模块，所述主处理器通过电源管理模块控制所述交流信号源，并进一步控制所述高压脉冲信号源接入配电线路始端以离线注入检测信号，以获取接地故障位置。
2.根据权利要求1所述的配网线路故障定位***，其特征在于：所述控制模块进一步包括A/D采样模块，以在线采集配电线路反馈的交流电信号并调整注入的检测信号。
3.根据权利要求1所述的配网线路故障定位***，其特征在于：所述主处理器通过一个IGBT控制模块驱动高压脉冲信号源注入高压脉冲信号，确定故障距离和故障点所在区段，并通过MOSFET控制模块驱动交流信号源注入一个设定频率的交流电信号。
4.根据权利要求1所输的配网线路故障定位***，其特征在于：所述高压脉冲信号源包含有交流电压源、变压器和采集端，通过交流电压源产生入射电压波，通过变压器变换后注入配电线路始端，并通过采集端采集反射电压波信号，其中在交流电压源与采集端之间接设隔离电阻，使得入射电压波与反射电压波产生叠加，并在一个采集电阻上形成供主处理器采集的电势差。
5.根据权利要求1所输的配网线路故障定位***，其特征在于：所述交流信号源包括获取电源管理模块的交流电压的整流滤波电路，用于将所述交流电压转换为平直直流电压；所述交流信号源还包括逆变器，接收所述直流电压，受控于主处理器产生交流PWM波形，再经LC滤波及输出变压器变成所需正弦波。
6.根据权利要求5所输的配网线路故障定位***，其特征在于：所述逆变器选用MOSFET阵列。
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2014
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