CN103336218B - 一种混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种架空线与电缆混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统,系统包括现场监测单元和分析处理单元,现场监测单元在线采集混合输电线路的电缆终端处电缆本体及终端接地线的混合电流信号,并将采集的模拟信号经过转换处理后发送到分析处理单元进行电缆各相两端的电流值进行分析和处理,判断电缆线段上是否发生对地短路故障。本发明针对电缆线路不同接地方式下的运行条件,分析架空线故障和电缆故障对混合线路的影响以及故障特征,测量并计算混合线路中的电缆本体及接地线在发生故障瞬间的电流变化规律,结合电缆对地短路故障对混合线路的影响以及故障特征,为智能判断故障点位置及是否进行重合闸操作提供了理论依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种判据系统,具体涉及一种混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统。
背景技术
对于电力输电线路中的架空线和电力电缆混合线路,特别是架空线-电缆-架空线、架空线-电缆及电缆-架空线等形式的混合线路,由于电力电缆线路的存在使得当混合线路出现对地短路故障导致跳闸时,是否可以进行重合闸操作需要慎重判断。因为如果当对地短路故障是发生在电缆线路上时,继电保护系统的重合闸操作将使得电缆线路上的故障事故扩大,对电缆线路造成损伤,甚至将引起火灾等安全运行事故。国内已多次发生在混合线路上由于没有判断清楚对地短路故障点是否发生在电缆线路上而进行重合闸操作,造成电缆线路接头受损、电缆应力分布恶化、甚至引起火灾而导致整个电缆通道烧毁的事例,造成大量的财产损失和供电中断。国家和电网公司的相关标准中也规定了电缆线路(含混合线路中的电缆线路)出现对地短路等故障时应先查明故障原因,禁止进行重合闸操作。
从电力线路安全运行和保护资产的角度出发,对架空线-电缆的混合线路在对地短路故障时的故障点位置做出准确判断是必要的,从而避免在故障发生在电缆上的重合闸操作。据统计,中国国内很多城市输配电线路中有约40%的线路为架空线与电力电缆的混合输配电线路。如果能对这些混合线路的相关量进行测量与监测进而准确判断接地故障点位置并结合重合闸判据,指导是否进行重合闸操作。其一,若故障点发生在架空线上,迅速重合闸可以提高供电可靠性;其二可以避免在混合线路的电缆线路上发生接地故障时的重合闸操作使得电缆受损及故障扩大造成的二次损失。因此本发明具有显著的经济效益。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明提供一种混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统,根据高压单芯电缆线路及混合线路的运行特点,针对电缆线路不同接地方式下的运行条件,分析架空线故障和电缆故障对混合线路的影响以及故障特征,测量并计算混合线路中的电缆本体及接地线在发生故障瞬间的电流变化规律,结合电缆对地短路故障对混合线路的影响以及故障特征,为智能判断故障点位置及是否进行重合闸操作提供了理论依据。
为了实现上述发明目的,本发明采取如下技术方案:
提供一种混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统,所述混合输电线路包括架空线-电缆-架空线、架空线-电缆和电缆-架空线;所述系统包括现场监测单元和分析处理单元,所述现场监测单元在线采集混合输电线路的电缆终端处电缆本体及终端接地线的混合电流信号,并将采集的模拟信号经过转换处理后发送到分析处理单元进行电缆各相两端的电流值进行分析和处理,判断电缆线段上是否发生对地短路故障。
所述现场监测单元包括电流互感器、A/D采样单元、微处理器单元和第一通讯单元;所述电流互感器通过同轴信号线和A/D采样单元连接。
所述电流互感器采集混合输电线路的电缆终端处电缆本体及终端接地线的混合电流信号,将采集到的模拟信号传输到A/D采样单元进行模拟信号到数字信号的转换,所述微处理器单元控制A/D采样单元,读取并处理A/D采样单元的转换得到的数字信号,并将处理得到的电信号发送给第一通讯单元。
所述电流互感器为可开口式电流互感器,混合输电线路的每相电缆的终端处电缆本体上均安装所述开口式电流互感器,电缆本体和终端接地线同向穿过所述可开口式电流互感器。
所述A/D采样单元的采样频率不低于100kHz,且通过三通道同步采样。
所述微处理器单元安装在电缆终端处。
所述第一通讯单元包括第一光电转换器,所述第一光电转换器接收所述微处理器单元发送的电信号,并将电信号转换为光信号,通过光纤将光信号传输给所述第二通讯单元;所述第一光电转换器同时接收第二光电转换器传输的光信号,并将光信号转换为电信号发送给所述微处理器单元,所述微处理器单元对接收到的电信号进行时钟调整并启动A/D采样单元工作。
所述分析处理单元包括第二通讯单元、数据分析单元和数据存储单元;所述第二通讯单元包括第二光电转换器;所述第二光电转换器接收第一光电转换器传输的光信号,并将光信号转换为电信号发送给所述数据分析单元,所述数据分析单元对含有时间信号的离散电流信号进行矢量差值分析,通过分析判断电缆线路上是否发生对地短路故障以及是否可以进行重合闸操作,分析结果保存至所述数据存储单元;所述第二光电转换器同时接收所述分析处理单元的基准时钟和A/D采样启动控制电信号,并将电信号转换为光信号,通过光纤将光信号传输给所述第一光电转换器。
电缆线路上是否发生对地短路故障即故障点位置是否在电缆线路上判断过程为:
判断各相电缆终端处的电流信号变化趋势是否一致,若一致,则表明电缆线段工作正常;若不一致,表明电缆线段工作不正常,再结合电流幅值大小分析,即可判断电缆线路上是否发生对地短路故障。
是否可以进行重合闸操作判断过程为:
若故障点位置在电缆线路上,则通过闭合继电器开关允许重合闸操作;
若故障点位置不在电缆线路上,则通过断开继电器开关禁止重合闸操作。
所述分析处理单元以广播发送形式将时间信号发送至安装在电缆终端处的微处理器单元,所述微处理器单元保存时间信号,并将其作为基准时钟。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1.本发明根据高压单芯电缆线路及混合线路的运行特点,针对电缆线路不同接地方式下的运行条件,分析架空线故障和电缆故障对混合线路的影响以及故障特征,测量并计算混合线路中的电缆本体及接地线在发生故障瞬间的电流变化规律,结合电缆对地短路故障对混合线路的影响以及故障特征,为智能判断故障点位置及是否进行重合闸操作提供了理论依据;
2.本发明的整个工作过程全自动进行,对操作人员的专业技能要求非常低,这样完全解决了目前对混合线路发生故障时是否可以进行重合闸操作判断;
3.本发明的适用范围对于混合线路中的电缆线路的接地方式、运行方式无特别规定,实用可靠,对故障点位置及重合闸判断的方法准确度高;
4.本发明适用于架空线-电缆-架空线或架空线-电缆等形式的混合线路发生对地短路故障时的故障位置判断及重合闸操作判断;
5.本发明重合闸判据系统与重合闸装置联动,自动控制重合闸装置动作,提高工作效率,提升供电可靠性,避免电缆二次击穿造成的损失。
附图说明
图1是混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统结构框图;
图2是本发明实施例中混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统电气连接图;
图3是本发明实施例中现场监测单元结构框图;
图4是本发明实施例中分析处理单元结构框图;
图5是本发明实施例中故障2示意图;
图6是本发明实施例中故障3示意图;
图7是本发明实施例中现场监测单元数据发送工作流程图;
图8是本发明实施例中现场监测单元主程序工作流程图;
图9是本发明实施例中现场监测单元数据采集服务程序工作流程图;
图10是本发明实施例中分析处理单元主程序线程及现场监测单元数据接收线程工作流程图;
图11是本发明实施例中分析处理单元A相电缆数据分析判断并控制输出线程工作流程图;
图12是本发明实施例中分析处理单元B相电缆数据分析判断并控制输出线程工作流程图;
图13是本发明实施例中分析处理单元C相电缆数据分析判断并控制输出线程工作流程图;
图14是本发明实施例中分析处理单元信号存储与报警信号输出工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
下面结合附图选择含有电缆线路交叉互联接地形式的架空线—电缆混合线路实施例对本发明作进一步的详细描述,但下述实施例不应理解为对本发明的限制,其他所有典型电缆线路接地方式包括高压三芯电缆的判据为同理分析,而且适用于点对点和环网输配电方式。为了更全面的描述,以环网输配电方式为例,点对点输配电方式的分析描述原理相同。以A相为例进行描述,其他两相的判断方法相同。
需要特别指出的是,混合线路上非电缆线段发生对地短路或相间短路故障时,对应该相电缆的金属护套会产生与短路电流方向相反的短路感应电流,但是不管短路感应电流的大小与方向如何,在电缆终端处端部电缆金属套和接地线上的电流是大小相等、方向相反,因此对于电流互感器来说,是相互抵消的,不影响判断结果,此结论与下述的电缆对地短路故障引起的感应电流对电流互感器测量结果的影响相同,不在重复描述。
结合附图2、5、6,架空线电缆混合线路的故障分为以下三种:
故障1
如图2,故障发生在A相(1)侧或(6)侧处外部的架空线或非电缆线路上。此时明显的特征是,A相电缆导体上的电流发生同步变化,(1)侧测量电流互感器(A13)和(6)侧测量电流互感器(A14)处测量的电流幅值和相位变化相同。由此可判断不是电缆故障而是架空线故障,可进行重合闸操作。
故障2
故障发生在电缆线路上的电缆终端处,见图5。在故障点处,有从左侧流向故障点的故障电流从右侧流向故障点的故障电流和从金属套和接地线流出的故障电流 对于右侧测量电流互感器(5),其测量结果为对于左侧测量电流互感器(2),其测量结果为和的矢量和为故障电流。此时明显的特征是,A相电缆两端的测量电流互感器的测量结果和的矢量和的幅值远大于正常工作电流,而且相角相反(对于点对点输配电而言,一个是全部故障电流,而另一个几乎为0),另外两相电缆对应两端测量电流互感器的测量结果为同步信号。通过判断测量电流互感器(13)与电流互感器(14)的电流信号差异即可判断出故障发生在电缆线段上,禁止重合闸。
故障3
故障发生在电缆线路上的电缆本体及接头处,见图6。在故障点处,有从左侧流向故障点的故障电流从右侧流向故障点的故障电流和从金属套和接地线流出的故障电流 对于右侧测量电流互感器(5),其测量结果为对于左侧测量电流互感器(2),其测量结果为和的矢量和为故障电流。另外两相电缆金属套有可能会有较大的短路感应电流,但是在两侧终端的电流测量电流互感器处,电缆金属套和终端接地线的电流为大小相等、方向相反,相互抵消。此时明显的特征是,A相电缆两端的测量电流互感器的测量结果及的矢量和的幅值远大于正常工作电流,而且相角相反(对于点对点输配电而言,一个是全部故障电流,而另一个几乎为0),另外两相电缆对应两端测量电流互感器的测量结果为幅值相同的同步信号。通过判断测量电流互感器(13)与电流互感器(14)的电流信号差异即可判断出故障发生在电缆线段上,禁止重合闸。
针对以上三种故障,结合附图3、7、8和9,现场监测单元的算法如下:
1、数据采集程序,由微处理器DSP1执行。
1)程序初始化,设置A/D采样频率为100KHz,三通道同步采集模式。
2)采用循环检测方式检测是否有从微处理器DSP2发过来的时钟信号。顺序为光纤信号——数据发送接收模块——微处理器DSP2——微处理器DSP1。若检测到从微处理器DSP2发送过来的时钟信号后立即存储至时钟基准存储单元,启动计时器T1、计数器SUM1。
3)等待从微处理器DSP2发送过来启动A/D转换命令,若检测该命令,则立即启动A/D采样,将采样结果及对应的时钟按基地址addr1+偏移量SUM1的寻址方式循环保存至RAM中。
4)在存储数据的同时检测计数器SUM1的数值。若SUM1达到3000(即30ms)时,将端口P1输出电平翻转,同时向DSP2发送数据传输命令SAND(SAN,addr1),命令参数中,SAN为发送命令符号,addr1为前3000个数据组存储读取地址;若SUM1达到6000(即第二个30ms)时,将SUM1复位为0、端口P1输出电平翻转,同时向DSP2发送数据传输命令SAND(SAN,addr2),命令参数中,SAN为发送命令符号,addr2为后3000个数据组存储的读取地址。
2、数据发送程序,由微处理器DSP2执行。
1)循环检测数据发送接收模块数据,判断是否有从分析处理单元发送过来的时钟信号。若有时钟信号则立即发送至微处理器DSP1,同时返回确认信号。随后循环检测数据发送接收模块数据,判断是否有从分析处理单元发送过来的启动信号信号,若有启动信号则立即发送至微处理器DSP1。
2)循环检测端口P1电平。
3)若发现P1电平发生突变翻转,则读取数据传输命令SAND(SAN,addr*)参数。第一步先向数据发送模块发送数据传输起始符,第二步以参数addr*作为基地址,按基地址addr*+偏移量寻址方式读取高速双端RAM中的数据,并向数据发送模块发送读取数据组,同时进行冗余计算。连续读取3000个数据组后,将冗余计算结果和结束符一起发送至数据发送模块。
4)数据发送模块仅负责微处理器DSP2和传输光纤之间的信号转换工作。
结合附图10、11、12、13和14,分析处理单元的算法如下:
具体步骤是:
1、定义A、B、C三相电缆两端的时间—电流二维数组,用来保存现场检测单元上传的时间—电流离散信号,用如下符号表示,如表1:
表1
2、输入并保存线路设计的额定电流载流量I0,定义整定参数IDIFF,整定值为1.414*I0/3(之所以整定到1.414*I0/3,主要是考虑到测量误差引起的误判断)。
3、开辟7个线程同步运行,主程序线程Thread1、左侧现场监测单元数据接收线程Thread2、右侧现场监测单元数据接收线程Thread3、A相电缆数据分析线程Thread4、B相电缆数据分析线程Thread5、C相电缆数据分析线程Thread6和数据存储及报警信号发送线程Thread7。
4、线程Thread2循环检测并接收左侧现场监测单元发送上来的数据,进行冗余计算后进行对比确定数据帧一致后,将左侧现场监测数据按A、B、C三相进行分组,连同时钟信号分别保存至IA13[3000][2]、IB13[3000][2]、IC13[3000][2]中。其中IA13[i][0]、IB13[i][0]、IC13[i][0]为时钟信号,IA13[i][1]、IB13[i][1]、IC13[i][1]为对应的电流信号。数据分离保存结束后将标识符FLAG1置1,为线程Thread4、Thread5、Thread6提供开始进行数据分析处理提供信号。
5、线程Thread3循环检测并接收右侧现场监测单元发送上来的数据,进行冗余计算后进行对比确定数据帧一致后,将左侧现场监测数据按A、B、C三相进行分组,连同时钟信号分别保存至IA14[3000][2]、IB14[3000][2]、IC14[3000][2]中。其中IA14[i][0]、IB14[i][0]、IC14[i][0]为时钟信号,IA14[i][1]、IB14[i][1]、IC14[i][1]为对应的电流信号。数据分离保存结束后将标识符FLAG2置1,为线程Thread4、Thread5、Thread6提供开始进行数据分析处理提供信号。
6、线程Thread4循环检测标识符FLAG1和FLAG2是否都为1,若都为1则将IA13[3000][2]和IA14[3000][2]两个数组分别保存至IA23[3000][2]和IA24[3000][2]数组中。然后按下列顺序进行处理:
1)利用FOR循环对IA23[3000][2]和IA24[3000][2]两个数组的第一列即时钟信号进行对比,找出两个数组中时钟相等的第一个数据IA23[K1][1]和IA24[K2][1],然后以IA23[K1][1]和IA24[K2][1]为起点将这两组列数据即电流信号连同时钟信号数组(即以IA23[K1][0]开始的数列)合并至IAS[KX1][3]数组中,KX1为合并之后的数组长度。IAS[KX1][3]数组中,IAS[KX1][0]为左侧A相电流信号、IAS[KX1][1]为右侧A相电流信号、IAS[KX1][2]为时钟信号。
2)利用FFT算法分别对IAS[KX1][0]和IAS[KX1][1]两组数据进行数字滤波处理,处理完后再将数据分别保存至IAS[KX1][0]和IAS[KX1][1]数组中。
3)利用峰值算法分别对IAS[KX1][0]和IAS[KX1][1]两组数据进行峰值计算,将两个数组的峰值分别保存至变量IAvalue1和IAvalue2中。
4)判断IAvalue1和IAvalue2两个数值之差的绝对值是否小于IDIFF。若小于IDIFF,说明A相电缆线段未发生故障,将IAvalue1、IAvalue2和分析处理单元系统时间保存至数组IA_Last[X][3]中。若大于IDIFF,说明A相电缆线段发生对地短路故障,将AUTO_SWITCH1变量置1,将IAvalue1、IAvalue2和分析处理单元系统时间保存至数组IA_Last[X][3]中。
5)将线程处理结束标志Thread4_Flag置1。
7、线程Thread5循环检测标识符FLAG1和FLAG2是否都为1,若都为1则将IB13[3000][2]和IB14[3000][2]两个数组分别保存至IB23[3000][2]和IB24[3000][2]数组中。然后按下列顺序进行处理:
1)利用FOR循环对IB23[3000][2]和IB24[3000][2]两个数组的第一列即时钟信号进行对比,找出两个数组中时钟相等的第一个数据IB23[K3][1]和IB24[K4][1],然后以IB23[K3][1]和IB24[K4][1]为起点将这两组列数据即电流信号连同时钟信号数组(即以IB23[K3][0]开始的数列)合并至IBS[KX2][3]数组中,KX2为合并之后的数组长度。IBS[KX2][3]数组中,IBS[KX2][0]为左侧B相电流信号、IBS[KX2][1]为右侧B相电流信号、IBS[KX2][2]为时钟信号。
2)利用FFT算法分别对IBS[KX2][0]和IBS[KX2][1]两组数据进行数字滤波处理,处理完后再将数据分别保存至IBS[KX2][0]和IBS[KX2][1]数组中。
3)利用峰值算法分别对IBS[KX2][0]和IBS[KX2][1]两组数据进行峰值计算,将两个数组的峰值分别保存至变量IBvalue1和IBvalue2中。
4)判断IBvalue1和IBvalue2两个数值之差的绝对值是否小于IDIFF。若小于IDIFF,说明B相电缆线段未发生故障,将IBvalue1、IBvalue2和分析处理单元系统时间保存至数组IB_Last[X][3]中。若大于IDIFF,说明B相电缆线段发生对地短路故障,将AUTO_SWITCH2变量置1,将IBvalue1、IBvalue2和分析处理单元系统时间保存至数组IB_Last[X][3]中。
5)将线程处理结束标志Thread5_Flag置1。
8、线程Thread6循环检测标识符FLAG1和FLAG2是否都为1,若都为1则将IC13[3000][2]和IC14[3000][2]两个数组分别保存至IC23[3000][2]和IC24[3000][2]数组中。然后按下列顺序进行处理:
1)利用FOR循环对IC23[3000][2]和IC24[3000][2]两个数组的第一列即时钟信号进行对比,找出两个数组中时钟相等的第一个数据IC23[K5][1]和IC24[K6][1],然后以IC23[K5][1]和IC24[K6][1]为起点将这两组列数据即电流信号连同时钟信号数组(即以IC23[K5][0]开始的数列)合并至ICS[KX3][3]数组中,KX3为合并之后的数组长度。ICS[KX3][3]数组中,ICS[KX3][0]为左侧C相电流信号、ICS[KX3][1]为右侧C相电流信号、ICS[KX3][2]为时钟信号。
2)利用FFT算法分别对ICS[KX3][0]和ICS[KX3][1]两组数据进行数字滤波处理,处理完后再将数据分别保存至ICS[KX3][0]和ICS[KX3][1]数组中。
3)利用峰值算法分别对ICS[KX3][0]和ICS[KX3][1]两组数据进行峰值计算,将两个数组的峰值分别保存至变量ICvalue1和ICvalue2中。
4)判断ICvalue1和ICvalue2两个数值之差的绝对值是否小于IDIFF。若小于IDIFF,说明C相电缆线段未发生故障,将ICvalue1、ICvalue2和分析处理单元系统时间保存至数组IC_Last[X][3]中。若大于IDIFF,说明C相电缆线段发生对地短路故障,将AUTO_SWITCH3变量置1,将ICvalue1、ICvalue2和分析处理单元系统时间保存至数组IC_Last[X][3]中。
5)将线程处理结束标志Thread6_Flag置1。
9、主线程Thread1循环检测以下参数并做相应的执行:
1)第一次开机时通过与现场监测单元连接的两个通讯口发送系统自检命令,等待信号返回。之后同步发送时钟信号,确认正确返回信号。
2)向现场监测单元同步发送发送启动A/D转换信号,启动Thread2~Thread7线程开始运行。
3)系统是否有复位命令,若有则将AUTO_SWITCH1、AUTO_SWITCH2、AUTO_SWITCH3、Thread4_Flag、Thread5_Flag、Thread6_Flag变量复位为0,并执行继电器动作控制命令IO_FUN(0,0,0)闭合所有输出继电器。
4)检测AUTO_SWITCH1、AUTO_SWITCH2和AUTO_SWITCH3这三个变量中是否出现数值1。若出现数值1,则执行继电器动作控制命令IO_FUN(AUTO_SWITCH1,AUTO_SWITCH2,AUTO_SWITCH3)断开相应的单相输出继电器及三相总继电器。
5)检测Thread4_Flag、Thread5_Flag、Thread6_Flag三个变量的数值,若都为1,则先将Flag1、Flag2变量复位为0,然后将Thread4_Flag、Thread5_Flag、Thread6_Flag三个变量复位为0。
10、线程Thread7循环检测AUTO_SWITCH1、AUTO_SWITCH2和AUTO_SWITCH3这三个变量中是否出现数值1。若出现数值1,则将IA_Last[X][3]、IB_Last[X][3]和IC_Last[X][3]保存至数据库中,同时执行报警输出程序ALARM_FUN(void),向监控中心发送报警信号;若未出现数值1,则每隔5分钟将IA_Last[X][3]、IB_Last[X][3]和IC_Last[X][3]保存至数据库中。
Thread1~Thread6六个线程的代码应尽量短,尽可能使每个线程在10ms以内完成一个周期。
综上所述,本发明根据高压单芯电缆线路及混合线路的运行特点,针对电缆线路不同接地方式下的运行条件,分析架空线故障和电缆故障对混合线路的影响以及故障特征,测量并计算混合线路中的电缆本体及接地线在发生故障瞬间的电流变化规律,结合电缆对地短路故障对混合线路的影响以及故障特征,为智能判断故障点位置及是否进行重合闸操作提供了理论依据;该判据系统整个工作过程全自动进行,对操作人员的专业技能要求非常低,这样完全解决了目前对混合线路发生故障时是否可以进行重合闸操作判断;本发明适用范围对于混合线路中的电缆线路的接地方式、运行方式无特别规定,实用可靠,对故障点位置及重合闸判断的方法准确度高;且该判据系统与重合闸装置联动,自动控制重合闸装置动作,提高工作效率,提升供电可靠性,避免电缆二次击穿造成的损失。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统,所述混合输电线路包括架空线‐电缆‐架空线、架空线‐电缆和电缆‐架空线;其特征在于:所述系统包括现场监测单元和分析处理单元,所述现场监测单元在线采集混合输电线路的电缆终端处电缆本体及终端接地线的混合电流信号,并将采集的模拟信号经过转换处理后发送到分析处理单元进行电缆各相两端的电流值进行分析和处理,判断电缆线段上是否发生对地短路故障;
所述分析处理单元包括第二通讯单元、数据分析单元和数据存储单元;所述第二通讯单元包括第二光电转换器;所述第二光电转换器接收第一光电转换器传输的光信号,并将光信号转换为电信号发送给所述数据分析单元,所述数据分析单元对含有时间信号的离散电流信号进行矢量差值分析,通过分析判断电缆线路上是否发生对地短路故障以及是否可以进行重合闸操作,分析结果保存至所述数据存储单元;所述第二光电转换器同时接收所述分析处理单元的基准时钟和A/D采样启动控制电信号,并将电信号转换为光信号,通过光纤将光信号传输给所述第一光电转换器。
2.根据权利要求1所述的混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统,其特征在于:所述现场监测单元包括电流互感器、A/D采样单元、微处理器单元和第一通讯单元;所述电流互感器通过同轴信号线和A/D采样单元连接。
3.根据权利要求2所述的混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统,其特征在于:所述电流互感器采集混合输电线路的电缆终端处电缆本体及终端接地线的混合电流信号,将采集到的模拟信号传输到A/D采样单元进行模拟信号到数字信号的转换,所述微处理器单元控制A/D采样单元,读取并处理A/D采样单元的转换得到的数字信号,并将处理得到的电信号发送给第一通讯单元。
4.根据权利要求3所述的混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统,其特征在于:所述电流互感器为可开口式电流互感器,混合输电线路的每相电缆的终端处电缆本体上均安装所述开口式电流互感器,电缆本体和终端接地线同向穿过所述可开口式电流互感器。
5.根据权利要求3所述的混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统,其特征在于:所述A/D采样单元的采样频率不低于100kHz,且通过三通道同步采样。
6.根据权利要求3所述的混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统,其特征在于:所述微处理器单元安装在电缆终端处。
7.根据权利要求6所述的混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统,其特征在于:所述第一通讯单元包括第一光电转换器,所述第一光电转换器接收所述微处理器单元发送的电信号,并将电信号转换为光信号,通过光纤将光信号传输给所述第二通讯单元;所述第一光电转换器同时接收第二光电转换器传输的光信号,并将光信号转换为电信号发送给所述微处理器单元,所述微处理器单元对接收到的电信号进行时钟调整并启动A/D采样单元工作。
8.根据权利要求1所述的混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统,其特征在于:电缆线路上是否发生对地短路故障即故障点位置是否在电缆线路上判断过程为:
判断各相电缆终端处的电流信号变化趋势是否一致,若一致,则表明电缆线段工作正常;若不一致,表明电缆线段工作不正常,再结合电流幅值大小分析,即可判断电缆线路上是否发生对地短路故障。
9.根据权利要求1所述的混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统,其特征在于:是否可以进行重合闸操作判断过程为:
若故障点位置在电缆线路上,则通过闭合继电器开关允许重合闸操作;
若故障点位置不在电缆线路上,则通过断开继电器开关禁止重合闸操作。
10.根据权利要求1所述的混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统,其特征在于:所述分析处理单元以广播发送形式将时间信号发送至安装在电缆终端处的微处理器单元,所述微处理器单元保存时间信号,并将其作为基准时钟。
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