CN107171439A - 一种输变电线路的智能保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种输变电线路的智能保护装置，包括探测单元、线路保护单元和接收单元，所述探测单元、线路保护单元和接收单元相互之间信号连接；所述探测单元包括障碍物感应模块、测量电路模块、定位模块和信号发射器，所述障碍物感应模块和信号发射器之间信号连接；所述线路保护单元包括差动保护模块、阻抗保护模块和过流保护模块；所述接收单元包括控制模块和警示模块。本发明能够及时发现各种故障；对输变电线路进行远程监控保护，减少日常检修的劳动强度，便于提前发现隐患，提高装置的可靠性。

Description

一种输变电线路的智能保护装置
技术领域
本发明涉及输变电线路保护技术领域，具体涉及一种输变电线路的智能保护装置。
背景技术
电流的输送往往导致因线路发热造成损耗，所以在输送的时候都是通过变电升高电压，让电流变小以减少发热损耗。高压电具有很高的危险性，且目标电器也不需要如此高压，这就需要通过变电降低电压。由于在电流输送的过程中需要多次的变电，所以把电流的输送称为输变电。
输变电，是电厂向电网输电，它是将低电压升高(如50万伏)进行远离输电，同样的功率电压越高电流越小，电流小在线路上的损耗小。
输变电就像是一张布满全国的的大网。变电站就是网中的节点。连接各个节点的就是输电线路，输电线路又可分为：钢铁塔、钢管杆、砼杆、电力电缆等形式。铁塔形式的比较普遍在高速公路两侧随处可见。随着科技的发展和国家的强大，造价很高的电力电缆慢慢的被应用，这种由天空转为地下的做法，体现了社会的进步和文明。
近年来，外力破坏对重要公共基础设施呈逐年上升趋势，严重影响公共基础设施正常的维护和运行，对国民经济和人民安全造成重大威胁。
电网安全直接关系到国计民生，如果输电线路遭到外力破坏，轻则大面积停电，造成严重的经济损失，重则造成无法挽回的人员伤亡。而输变电线路搭建在户外，存在多种外力破坏的隐患，线路保护区内的违章建筑、取土与采石，吊车野蛮施工、自然灾害引起异物碰导线、以及树木灾害等突发事件都将威胁到电网的安全正常运行。为避免外力对输电线路的破坏，需要对输变电线路进行实时远程视频监控，并在出现危险情况时发出预警，以迅速消除隐患，避免不必要的事故发生。
目前远距离输变电线路所处的地理环境、气候条件都比较恶劣，而且由于输变电线路所经过的地方多是高山，雷电、雨水以及冰雪对高压输电线路监测系统都有严重的影响，因此对输变电线路的维护再采用传统的人工模式就显得十分困难。需要对输变电线路进行远程保护。但是现有远程保护装置，其结构往往都很复杂，线路繁琐，维护成本高。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种输变电线路的智能保护装置。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：
一种输变电线路的智能保护装置，包括探测单元、线路保护单元和接收单元，所述探测单元、线路保护单元和接收单元相互之间信号连接；
所述探测单元包括障碍物感应模块、测量电路模块、定位模块和信号发射器，所述障碍物感应模块和信号发射器之间信号连接；
所述线路保护单元包括差动保护模块、阻抗保护模块和过流保护模块；
所述接收单元包括控制模块和警示模块。
进一步地，所述探测单元包括声光警示器，所述接收单元的警示模块为声光警示器。
进一步地， 所述探测单元安装在通变电线路上。
进一步地，所述探测单元包括视频采集模块。
进一步地，所述视频采集模块包括网络摄像机和视频解码器。
进一步地，所述输变电线路的智能保护装置包括显示单元，所述显示单元与探测单元、线路保护单元、接收单元之间信号连接。
进一步地，所述显示单元包括显示器和远程服务器。
进一步地，所述接收单元和显示单元安装于远程控制室中。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：
本发明设置有探测单元、线路保护单元、接收单元和显示单元，能够及时发现各种故障；对输变电线路进行远程监控保护，减少日常检修的劳动强度，便于提前发现隐患，提高装置的可靠性；探测单元视频采集模块和定位模块，使工作人员无需亲临现场，直接通过摄像头即可对输电线路进行实时视频采集和远程监控，对外力入侵进行智能分析，及时发现隐患并自动预警，从而避免不必要的事故发生。线路保护单元接收测量电路模块传输的数据进行计算和逻辑判断是否满足线路保护报警条件，并发送线路保护动作和报警信息至接收单元，对工作人员进行线路维修提示和指导。采用无线信号传输检测结果，大大简化了线路铺设成本；输变电线路上分散安装有多个探测单元，对输变电线路的各段均进行保护，使智能保护装置覆盖整个输变电线路，扩大保护范围，消除安全隐患，确保整个输变电线路安全运行。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
一种输变电线路的智能保护装置，如图1所示，包括探测单元、线路保护单元、接收单元和显示单元，探测单元、线路保护单元、接收单元和显示单元相互之间信号连接；
探测单元安装在通变电线路上，包括障碍物感应模块、测量电路模块、信号发射器、视频采集模块和声光报警器，障碍物感应模块和信号发射器之间信号连接；视频采集模块包括网络摄像机和视频解码器，通变电线路上分散安装有多个探测单元，使智能保护装置覆盖整个输变电线路。上述网络摄像机的支撑架可伸缩和旋转，支持网络摄像机拍摄各个角度的图像。
线路保护单元包括差动保护模块、阻抗保护模块和过流保护模块；线路保护单元接收测量电路模块传输的数据进行计算和逻辑判断是否满足线路保护报警条件，并发送线路保护动作和报警信息至接收单元。差动保护模块把被保护的电气设备看成是一个节点，那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。当设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。当差动电流大于差动保护装置的整定值时，上位机报警保护出口动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源；阻抗保护模块以被测线路参数(阻抗、电抗、方向)与设定的被保护区段参数的比较结果为作用量进行保护；当电流、电压保护不能满足灵敏度要求或根据网络保护间配合的需要，发电机和变压器的相同故障后备保护可采用低阻抗保护；过流保护模块主要是热继电器动作，当电气设备由于超负荷运行，其工作电流大于正常工作电流，热继电器动作，电气设备跳闸停电。起到保护设备的作用。
接收单元包括控制模块、定位模块和警示模块。
探测单元包括声光警示器，所述接收单元的警示模块为声光警示器。
显示单元包括显示器和远程服务器，显示器用于为工作人员显示接收单元接收的信息。
接收单元和显示单元安装于远程控制室中，工作人员可远程对输变电线路进行监控和保护。
如图2所示，本发明的工作流程为：
视频采集模块中的网络摄像机拍摄输变电线路运行情况和外部情况的图像，经视频解码器解码后传送至信号发射器；测量电路模块对输变电线路的电流、电压等相关指标进行测量，并将结果发送至信号发射器；当有障碍物靠近输变电线路，且与输变电线路之间的距离小于安全范围时，障碍物感应模块通过声光报警器发出警告，当障碍物为鸟类时，声光报警器可吓走鸟类，使其远离输变电线路，避免危险发生，同时将障碍信息发送至信号发射器；定位模块设有GPS定位装置，将探测单元的具体位置信息发送至信号发射器。
信号发射器将接收到的视频信息、电路测量数据、障碍信息和位置信息发送至控制模块，同时将电路测量数据发送至线路保护单元，线路保护单元包括差动保护模块、阻抗保护模块和过流保护模块，对接收的电路测量数据进行计算和逻辑判断，分辨是否满足线路保护的报警条件，发送线路保护动作和线路报警信息至控制模块。
控制模场块根据接收的视频信息、线路保护动作、线路报警信息、障碍信息和位置信息发出指令。将线路报警信息和线路保护动作发送至远程服务器，并显示在显示器上，对工作人员进行提示和指导；将障碍信息、位置信息和视频信息也发送至远程服务器并显示在显示器上，使工作人员充分了解障碍物的确切位置和产生障碍和异常的经过，并进行维修，显示器内有存储器，工作人员可查看各个时间段的输变电线路视频。对输变电线路进行全面监控和保护。
本发明设置有探测单元、线路保护单元、接收单元和显示单元，能够及时发现各种故障；对输变电线路进行远程监控保护，减少日常检修的劳动强度，便于提前发现隐患，提高装置的可靠性；探测单元视频采集模块和定位模块，使工作人员无需亲临现场，直接通过摄像头即可对输电线路进行实时视频采集和远程监控，对外力入侵进行智能分析，及时发现隐患并自动预警，从而避免不必要的事故发生。线路保护单元接收测量电路模块传输的数据进行计算和逻辑判断是否满足线路保护报警条件，并发送线路保护动作和报警信息至接收单元，对工作人员进行线路维修提示和指导。采用无线信号传输检测结果，大大简化了线路铺设成本；通变电线路上分散安装有多个探测单元，使智能保护装置覆盖整个输变电线路。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种输变电线路的智能保护装置，包括探测单元、线路保护单元和接收单元，其特征在于，所述探测单元、线路保护单元和接收单元相互之间信号连接；
所述探测单元包括障碍物感应模块、测量电路模块、定位模块和信号发射器，所述障碍物感应模块和信号发射器之间信号连接；
所述线路保护单元包括差动保护模块、阻抗保护模块和过流保护模块；
所述接收单元包括控制模块和警示模块。
2.根据权利要求1所述的一种输变电线路的智能保护装置，其特征在于，所述探测单元包括声光警示器，所述接收单元的警示模块为声光警示器。
3.根据权利要求1所述的一种输变电线路的智能保护装置，其特征在于， 所述探测单元安装在通变电线路上。
4.根据权利要求1所述的一种输变电线路的智能保护装置，其特征在于，所述探测单元包括视频采集模块。
5.根据权利要求4所述的一种输变电线路的智能保护装置，其特征在于，所述视频采集模块包括网络摄像机和视频解码器。
6.根据权利要求1所述的一种输变电线路的智能保护装置，其特征在于，所述输变电线路的智能保护装置包括显示单元，所述显示单元与探测单元、线路保护单元、接收单元之间信号连接。
7.根据权利要求6所述的一种输变电线路的智能保护装置，其特征在于，所述显示单元包括显示器和远程服务器。
8.根据权利要求6所述的一种输变电线路的智能保护装置，其特征在于，所述接收单元和显示单元安装于远程控制室中。
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