CN105954620B - 一种电力故障诊断系统 - Google Patents

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Abstract

本发明一种电力故障诊断系统与诊断方法属于电力系统技术领域；该电力故障诊断系统，包括与电力线路同平面设置的环形回路，回路上串联设置电流表A，并联电阻阵列，电阻阵列控制器，以及评价系统；其中，电阻阵列控制器根据电流表A的电流数据改变接入回路上的并联电阻数量，评价系统通过设置导轨、滑块、交流电机、敲击锤、差动设置的压力传感器、以及评价处理器，将电流变化数据变化为具有线性区域的压力数据；在此基础上，即可实现先进行大电流故障诊断，再进行小电流故障诊断的电力故障诊断方法；本发明电力故障诊断系统与诊断方法，能够在不损失输电电能的条件下，对电力线路的电流进行监测，能够在横向故障和纵向故障发生前进行有效预警。

Description

一种电力故障诊断系统
技术领域
本发明一种电力故障诊断系统与诊断方法属于电力系统技术领域。
背景技术
电力系统的故障总的来说可以分为横向故障和纵向故障两大类。其中，横向故障是指各种类型的短路故障，纵向故障主要是指各种类型的断线故障。
无论是横向故障还是纵向故障，在故障发生后都很容易检测得到，但在这个时候再采取补救措施，一些故障造成的损失就会无法弥补。
经研究发现，电力系统故障发生前，都会有预兆，这些预兆体现在电流的变化，如何利用这些电流变化实现对故障进行诊断，起到预防作用，是电力系统需要重点研究的方向。
发明内容
针对上述问题，本发明公开了一种电力故障诊断系统与诊断方法，利用电磁感应原理，实现在不损失输电电能的条件下，对电力线路的电流进行监测，能够在横向故障和纵向故障发生前进行有效预警，对于电力系统的安全运行起到积极作用。
本发明的目的是这样实现的：
一种电力故障诊断系统，包括与电力线路同平面设置的环形回路，回路上串联设置电流表A，并联电阻阵列，电阻阵列控制器，以及评价系统；
所述电流表A的电流数据传递给电阻阵列控制器；
所述电阻阵列控制器的控制信号传递给并联电阻阵列，用于改变接入回路上的并联电阻数量；
电流表A用于监测环形回路电流是否超过阈值，在电流超过阈值的情况下，电阻阵列控制器控制并联电阻阵列，减少接入回路上并联电阻的数量；
所述评价系统包括导轨，在导轨上滑动的滑块，控制滑块在导轨上滑动的交流电机，设置在滑块下方的敲击锤，等距离水平设置在敲击锤两侧的左压力传感器和右压力传感器，连接左压力传感器和右压力传感器并能够对数据进行处理和分析的评价处理器；
所述左压力传感器设置敲击锤位于最低点时的上方，右压力传感器设置敲击锤位于最低点时的下方，在竖直方向上，左压力传感器到敲击锤最低点的距离，等于敲击锤最低点到右压力传感器的距离；
所述评价处理器将左压力传感器的压力数据与右压力传感器的压力数据相减，并对线性段进行直线拟合，根据线性段的斜率诊断电力故障。
一种在上述电力故障诊断系统上实现的电力故障诊断方法，包括以下步骤：
步骤a、大电流故障诊断
电流表A将电流数据传递给电阻阵列控制器，电阻阵列控制器判断环形回路电流是否超过阈值，如果：
电流超过阈值，则判断结果为电力系统存在大电流故障；电阻阵列控制器控制并联电阻阵列，减少接入回路上并联电阻的数量，重复此步骤；
电流不超过阈值，则判断结果为电力系统不存在大电流故障，进入步骤b；
步骤b、小电流故障诊断
评价处理器将左压力传感器的压力数据与右压力传感器的压力数据相减，并对线性段进行直线拟合，如果：
斜率的绝对值超过阈值最大值或小于阈值最小值，则判断结果为电力系统存在小电流故障，重复此步骤；
斜率的绝对值不超过阈值最大值且不小于阈值最小值，则判断结果为电力系统不存在小电流故障，结束。
上述电力故障诊断方法，所述的电流阈值、绝对值阈值最大值、以及绝对值阈值最小值，通过统计方法得到或者根据经验选取。
有益效果：
第一、由于用于诊断电力故障的各单元均设置在与电力线路同平面设置的环形回路上，因此不会利用电力线路的电能，实现在不损失输电电能的条件下，对电力线路的电流进行监测；
第二、由于电阻阵列控制器能够根据电流表A的电流数据改变接入回路上的并联电阻数量，因此不仅能够监测横向故障，而且能够确保整个电力故障诊断系统不会因横向故障而损坏；
第三、设置有敲击锤以及两个压力传感器，同时，将两个传感器差动设置，通过将电流的变化变成压力变化，同时通过信号的转换以及差动设置使压力数据出现线性区域，通过线性区域的斜率即可判断电力故障，这不仅简化了数据处理，而且提高了判断精度。
附图说明
图1是本发明电力故障诊断系统的电气连接示意图。
图2是评价系统的结构示意图。
图3是本发明电力故障诊断方法流程图。
图中：1并联电阻阵列、2电阻阵列控制器、3评价系统、31导轨、32滑块、33交流电机、34敲击锤、35左压力传感器、36右压力传感器、37评价处理器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。
具体实施例一
本实施例是电力故障诊断系统实施例。
本实施例的电力故障诊断系统，电气连接示意图如图1所示。该电力故障诊断系统包括与电力线路同平面设置的环形回路，回路上串联设置电流表A，并联电阻阵列1，电阻阵列控制器2，以及评价系统3；
所述电流表A的电流数据传递给电阻阵列控制器2；
所述电阻阵列控制器2的控制信号传递给并联电阻阵列1，用于改变接入回路上的并联电阻数量；
电流表A用于监测环形回路电流是否超过阈值，在电流超过阈值的情况下，电阻阵列控制器2控制并联电阻阵列1，减少接入回路上并联电阻的数量；
所述评价系统3结构示意图如图2所示。评价系统3包括导轨31，在导轨31上滑动的滑块32，控制滑块32在导轨上滑动的交流电机33，设置在滑块32下方的敲击锤34，等距离水平设置在敲击锤34两侧的左压力传感器35和右压力传感器36，连接左压力传感器35 和右压力传感器36并能够对数据进行处理和分析的评价处理器37；
所述左压力传感器35设置敲击锤34位于最低点时的上方，右压力传感器36设置敲击锤 34位于最低点时的下方，在竖直方向上，左压力传感器35到敲击锤34最低点的距离，等于敲击锤34最低点到右压力传感器36的距离；
所述评价处理器37将左压力传感器35的压力数据与右压力传感器36的压力数据相减，并对线性段进行直线拟合，根据线性段的斜率诊断电力故障。
具体实施例二
本实施例是在具体实施例一所述电力故障诊断系统上实现的电力故障诊断系统实施例。
本实施例的电力故障诊断方法，流程图如图3所示。该电力故障诊断方法包括以下步骤：
步骤a、大电流故障诊断
电流表A将电流数据传递给电阻阵列控制器2，电阻阵列控制器2判断环形回路电流是否超过阈值，如果：
电流超过阈值，则判断结果为电力系统存在大电流故障；电阻阵列控制器2控制并联电阻阵列1，减少接入回路上并联电阻的数量，重复此步骤；
电流不超过阈值，则判断结果为电力系统不存在大电流故障，进入步骤b；
步骤b、小电流故障诊断
评价处理器37将左压力传感器35的压力数据与右压力传感器36的压力数据相减，并对线性段进行直线拟合，如果：
斜率的绝对值超过阈值最大值或小于阈值最小值，则判断结果为电力系统存在小电流故障，重复此步骤；
斜率的绝对值不超过阈值最大值且不小于阈值最小值，则判断结果为电力系统不存在小电流故障，结束。
上述电力故障诊断方法，所述的电流阈值、绝对值阈值最大值、以及绝对值阈值最小值，需要结合负载情况，通过统计方法得到或者根据经验选取。由于选值的工作对于本领域技术人员来讲属于常规技术手段，通过有限次实验也能够得到，因此在本实施例中不再重复说明。

Claims (1)

1.一种电力故障诊断系统，其特征在于，包括与电力线路同平面设置的环形回路，回路上串联设置电流表A，并联电阻阵列(1)，电阻阵列控制器(2)，以及评价系统(3)；
所述电流表A的电流数据传递给电阻阵列控制器(2)；
所述电阻阵列控制器(2)的控制信号传递给并联电阻阵列(1)，用于改变接入回路上的并联电阻数量；
电流表A用于监测环形回路电流是否超过阈值，在电流超过阈值的情况下，电阻阵列控制器(2)控制并联电阻阵列(1)，减少接入回路上并联电阻的数量；
所述评价系统(3)包括导轨(31)，在导轨(31)上滑动的滑块(32)，控制滑块(32)在导轨上滑动的交流电机(33)，设置在滑块(32)下方的敲击锤(34)，等距离水平设置在敲击锤(34)两侧的左压力传感器(35)和右压力传感器(36)，连接左压力传感器(35)和右压力传感器(36)并能够对数据进行处理和分析的评价处理器(37)；
所述左压力传感器(35)设置敲击锤(34)位于最低点时的上方，右压力传感器(36)设置敲击锤(34)位于最低点时的下方，在竖直方向上，左压力传感器(35)到敲击锤(34)最低点的距离，等于敲击锤(34)最低点到右压力传感器(36)的距离；
所述评价处理器(37)将左压力传感器(35)的压力数据与右压力传感器(36)的压力数据相减，并对线性段进行直线拟合，根据线性段的斜率诊断电力故障。
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