CN104133157A - 高压线路故障指示和故障自动定位系统 - Google Patents

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李海红
张春辉
任敬华
王建
张丽霞
赵美玲
张娟
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State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明的公开了一种高压线路故障指示和故障自动定位系统，包括多个故障指示器、故障采集装置和故障定位装置，故障指示器的安装位置包括变电站出口、开闭站出口、主干线、主干线分支处、电缆与架空线连接处和用户高压进线处，用于对所在位置是否发生电路故障进行监测并将监测数据发送至故障采集装置；故障采集装置用于对从故障指示器接收到的检测数据进行解析，以获取每个故障指示器的安装位置的电路状态信息并发送至故障定位装置；故障定位装置连接至故障采集装置，根据从故障采集装置获得的电路状态信息并结合电网拓扑结构对电路中故障发生位置进行定位。本发明中的高压线路故障指示和故障自动定位系统成本低、适合辐射状配电网。

Description

高压线路故障指示和故障自动定位系统
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体而言，涉及一种高压线路故障指示和故障自动定位系统。 
背景技术
传统配网自动化系统采用馈线自动化FA实现故障定位、隔离和非故障区域自动恢复供电，但这种方式投资大、设备多、光纤通讯费用昂贵，适合多联络、多分段且一次设备具备电动操作机构和受控功能的配电网，但我国农村配电网的情况是网架结构薄弱，并且大多是辐射状配电网结构，属于不具备电动操作机构和受控功能的配电网，这些地区不适合采用该系统。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种成本低、适合辐射状配电网的高压线路故障指示和故障自动定位系统。 
因此，本发明的技术方案如下： 
一种高压线路故障指示和故障自动定位系统，包括多个故障指示器、故障采集装置和故障定位装置，其中： 
所述故障指示器的安装位置包括变电站出口、开闭站出口、主干线、主干线分支处、电缆与架空线连接处和用户高压进线处，用于对所在位置是否发生 电路故障进行监测并将监测数据发送至所述故障采集装置； 
所述故障采集装置用于对从所述故障指示器接收到的检测数据进行解析，以获取每个所述故障指示器的安装位置的电路状态信息并发送至所述故障定位装置； 
所述故障定位装置连接至所述故障采集装置，根据从所述故障采集装置获得的电路状态信息并结合电网拓扑结构对电路中故障发生位置进行定位。 
在该技术方案中，所述的高压线路故障指示和故障自动定位系统成本低、适合辐射状配电网，能够很好地应用于我国农村地区。 
进一步，所述的高压线路故障指示和故障自动定位系统还包括故障历史信息分析装置，其连接至所述故障定位装置，用于保存所述故障定位装置的故障定位结果并对故障历史记录进行分析和统计。 
附图说明
图1和图2是根据本发明实施例的高压线路故障指示和故障自动定位系统的故障判断的原理图。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 
根据本发明的实施例的高压线路故障指示和故障自动定位系统，包括多个故障指示器、故障采集装置和故障定位装置，其中： 
所述故障指示器的安装位置包括变电站出口、开闭站出口、主干线、主干 线分支处、电缆与架空线连接处和用户高压进线处，用于对所在位置是否发生电路故障进行监测并将监测数据发送至所述故障采集装置； 
所述故障采集装置用于对从所述故障指示器接收到的检测数据进行解析，以获取每个所述故障指示器的安装位置的电路状态信息并发送至所述故障定位装置； 
所述故障定位装置连接至所述故障采集装置，根据从所述故障采集装置获得的电路状态信息并结合电网拓扑结构对电路中故障发生位置进行定位。 
如图1和图2，为判断故障点原理图。图1中，采集点1、2、3、4显示故障，而5、6显示正常，说明故障点位于4与5之间；图2中，采集点1、2、3、4、5显示故障，说明故障点位于5以下部分。 
在该技术方案中，所述的高压线路故障指示和故障自动定位系统成本低、适合辐射状配电网，能够很好地应用于我国农村地区。 
进一步，所述的高压线路故障指示和故障自动定位系统还包括故障历史信息分析装置，连接至所述故障定位装置，用于保存所述故障定位装置的故障定位结果并针对故障历史记录分析和统计。 
本发明中的高压线路故障指示和故障自动定位系统是一种简易型的配电自动化系统，该系统集成了现代故障指示器技术、GSM及GPRS通信技术、集成一体化技术、新能源利用技术和分布式等技术，形成了一套自动高效的故障检测以及定位系统。主要应用于配电系统各种故障的检测和定位，包括相间短路和单相接地故障。在发生故障时，智能故障定位系统的监控主站与现场大量的故障监测点相配合，在故障发生后的几分钟内即可在主站通过故障定位策略给出故障源信息，并且以短信告警的形式通知相关值班员，帮助维修人员迅速 赶赴现场，隔离故障段，恢复正常供电。 
该系统可分为三层：设备基础层、通信采集层、智能应用层。 
设备基础层即故障指示器的硬件设备层，设计上采用新型高精度电流传感器，关键部件采用一体化封装技术成型，设计、焊接、装配工艺标准化流水式作业，保障了设备具有良好的防护和电磁兼容特性，能够满足现场恶劣的运行环境； 
通信采集层包括设备通信模块及主站接收模块，设备通信模块采用低功耗设计，配合先进的电源看门狗管理模块，做到完全可以靠电磁感应供给能量来使设备正常运转，实现无源化安装； 
智能应用层即主站应用系统，是用户直接面对的操作、浏览人机接口，具备友好的人机交互界面、视数据采集规模而定的采集子系统、故障定位拓扑分析和相应的管理功能，并能够与其他电力生产、信息系统实现基于信息交互总线的数据交互。系统示意图： 
1.故障指示器的硬件设备层 
一遥故障指示器包括故障检测模块、通讯模块、电源模块三个部分。 
二遥故障指示器包括故障检测模块、电流检测模块、通讯模块、电源模块五个部分。 
故障指示器实时检测线路运行状态，实现线路短路故障及接地故障的具备传统故障指示器的基本功能 
2.通信采集层 
具备GPRS/GSM通信功能； 
通信模块的如下参数要能够读取/设置：与主站联系的周期：通信模块要每 隔一定的时间周期(以24h及其倍数为周期)向主站发送联络信息，主站以此确认通信模块的工作状态是否正常； 
参数设置方式：支持远程短信设置； 
通信模块部分要采用低功耗设计：当“汇报周期”未到且没有故障事件的时候，模块处于休眠状态； 
具备短信唤醒功能：当用户需要查询/设置参数的时候，通过特殊的短信，可以使通信模块由休眠状态转为工作状态，以方便用户进行参数的查询/设置。 
2.1主要通讯技术参数 
低功耗与外部充电结合设计，使用寿命10年以上。 
通信方式： 
架空一遥：与主站之间采用GSM通信。三相之间采用短距离无线通信。 
架空二遥：与集中器之间采用GPRS通信。三相与集中器之间采用短距离无线通信。 
震动：IEC60068－2－6 
防水：IP67 
电磁兼容性能：高频干扰(电力远动设备四级标准)，抗快速瞬变脉冲群干扰(电力远动设备二级标准)，抗静电放电干扰(电力远动设备二级标准)，抗工频磁场干扰(电力远动设备四级标准)。 
故障检测原理及技术参数： 
1架空器短路故障检测原理 
a)It≥160A   It为突变量电流启动值 
b)△I≥1.5I0 I0为短路前线路电流 
c)I＝0A           I为线路发生短路故障后电流 
d)3S≥△T≥0.06S  △T为突变电流保持时间 
2架空接地故障检测原理 
a)检测接地瞬间线路分布电容放电电流 
b)检测线路相电压的电压幅值 
3技术参数： 
适用电压等级：6－35KV 
适用线路负荷电流：0－1200A 
适用导线直径：8～28mm 
短时耐受电流能力：31.5kA/2S 
可动作次数：不小于3000次 
适用环境温度：-35℃～70℃ 
海拔高度：小于2000m 
环境湿度：小于100％ 
防护等级：IP65 
重量：不大于500g 
显示方式：就地翻牌显示，短信告警提示、曲线图显示 
装卸方法：使用专用安装工具。可带电安装与摘卸 
综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。 

Claims (2)

1.一种高压线路故障指示和故障自动定位系统，其特征在于，包括多个故障指示器、故障采集装置和故障定位装置，其中：
所述故障指示器的安装位置包括变电站出口、开闭站出口、主干线、主干线分支处、电缆与架空线连接处和用户高压进线处，用于对所在位置是否发生电路故障进行监测并将监测数据发送至所述故障采集装置；
所述故障采集装置用于对从所述故障指示器接收到的检测数据进行解析，以获取每个所述故障指示器的安装位置的电路状态信息并发送至所述故障定位装置；
所述故障定位装置连接至所述故障采集装置，根据从所述故障采集装置获得的电路状态信息并结合电网拓扑结构对电路中故障发生位置进行定位。
2.根据权利要求1所述的高压线路故障指示和故障自动定位系统，其特征在于，还包括故障历史信息分析装置，其连接至所述故障定位装置，用于保存所述故障定位装置的故障定位结果并对故障历史记录进行分析和统计。
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