CN108614229A - 极限环境下配网线路故障指示器功能检测平台及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种极限环境下配网线路故障指示器功能检测平台及检测方法。目前线路故障指示器检测平台检测项目仅针对装置本身功能、性能，对运行环境、气象条件相关的检测项目暂不具备检测能力。本发明的检测平台中，上位机控制台通过网络通讯线分别与电流源、电压源和极限环境模拟箱相连；所述的极限环境模拟箱在其内部模拟相应的环境、气象条件，并将实时环境、气象数据反馈至上位机控制台，极限环境模拟箱表面开有电缆孔，部分电流输出电缆与电压输出电缆通过电缆孔分别伸入极限环境模拟箱内部，位于极限环境模拟箱内部的电流输出电缆用于悬挂线路故障指示器。本发明提升了现有装置的性能，并且提升了检测结果的可靠性。

Description

极限环境下配网线路故障指示器功能检测平台及检测方法

技术领域

本发明属于配网自动化设备检测领域，具体地说是一种极限环境下配网线路故障指示器功能检测平台及检测方法。

背景技术

配网线路故障定位及在线监测（控）系统主要用于中压输配电线路上，可检测短路和接地故障并指示出来。而在配网线路故障定位及在线监测（控）系统中，故障指示器能够实时监测线路的运行状态，对线路故障进行快速准确定位，并做翻牌动作。线路故障指示器与其他配电自动化设备相比，具有体积小成本低等优点，可以缩减故障点的查找时间、故障排除时间及恢复正常供电时间，从而提高供电的可靠性。因此，线路故障指示器在配电网中得到了越来越多的应用。对即将投运的线路故障指示器开展检测工作，对于提升配电线路故障定位系统的建设质量和运行管理水平，具有重要意义。

目前普遍使用的线路故障指示器检测平台，一般包括上位机、电压源、电流源、特征波形信号发生装置和挂装台体，通过上位机控制电压源、电流源、特征波形信号发生装置来模拟现场运行故障情况，对挂装台体上的线路故障指示器进行检测。一般的检测项目，包括线路电流测量功能检测、短路故障告警及复位功能检测、接地故障告警及复位功能检测、全自动参数设置及校验、短路故障防误动功能检测等。

目前使用的线路故障指示器检测平台，其主要存在的缺陷及不足有：

1）由于我国国土面积广大，气候多样，线路故障指示器使用的环境也比较多样。线路故障指示器需要各种环境温度、湿度条件下正常工作。例如，在我国东北地区，线路故障指示器一般的工作温度为-30℃至20℃，且湿度较低；而在华南地区，线路故障指示器一般的工作温度为0℃至40℃，且湿度有时可达90%以上。传统的线路故障指示器检测平台，完全无法模拟相关的环境条件，检测的结果在实际现场使用时说服力不足。

2)线路故障指示器大多装设在野外，现场气象条件比较复杂，紫外照射、风吹、雨淋、覆冰厚度等气象因素都会影响其正常运行。传统的线路故障指示器检测平台，完全无法模拟相关的气象条件，检测的结果在实际现场使用时说服力不足。

随着线路故障指示器投运数量日益增多，对线路故障指示器运行可靠性要求越来越高，且检测项目中需要进行不同运行环境下装置功能、性能验证。目前线路故障指示器检测平台检测项目仅针对装置本身功能、性能，对运行环境、气象条件相关的检测项目暂不具备检测能力。

发明内容

本发明对现有线路故障指示器检测平台进行改进，提供一种极限环境下配网线路故障指示器功能检测平台，使该平台能在模拟不同环境、气候条件进行配网线路故障指示器的功能检测。

为此，本发明采用如下的技术方案：极限环境下配网线路故障指示器功能检测平台，包括上位机控制台、电流源、电压源、电流输出电缆、电压输出电缆和极限环境模拟箱；

所述的上位机控制台通过网络通讯线分别与电流源、电压源和极限环境模拟箱相连；

所述的电压输出电缆与电压源直接相连形成电压差，承载检测中不同的电压信号，模拟配电网中的电压信号；所述的电源输出电缆与电流源直接相连形成电流回路，承载检测中不同的电流信号，模拟配电网中的电流信号；

所述的极限环境模拟箱在其内部模拟相应的环境、气象条件，并将实时环境、气象数据反馈至上位机控制台，极限环境模拟箱表面开有电缆孔，部分电流输出电缆与电压输出电缆通过电缆孔分别伸入极限环境模拟箱内部，位于极限环境模拟箱内部的电流输出电缆用于悬挂线路故障指示器，使悬挂线路故障指示器内部通过电流；线路故障指示器外部通过的电压信号，为电压源与电压输出电缆直接相连形成的电压差。

线路故障指示器为本发明检测的对象，它可以通过检测配电线路的电压、电流波形来判断线路的故障情况。如果线路上电压、电流信号出线故障特征，线路故障指示器可以进行告警并将故障信息上传至上位机控制台。

作为上述技术方案的补充，所述的上位机控制台包括工控机、与工控机连接的显示屏、给工控机和显示屏提供电源的工作电源及波形发生器，波形发生器根据工控机设置的信号，控制电流源输出相应的电流波形。

作为上述技术方案的补充，所述的上位机控制台内置软件，该软件用于设置检测平台的电压幅值、电流幅值、电压波形、电流波形、信号持续时间、风速条件、温湿度条件和光照条件，通过在上位机控制台内置的软件中设置不同的参数，完成相应条件的检测项目；同时电流源、电压源、极限环境模拟箱也会反馈当前工作状态至上位机控制台，在上位机控制台的显示屏上显示实时检测条件。

作为上述技术方案的补充，所述的电压源根据上位机控制台的设置，输出不同幅值、波形的电压信号。

作为上述技术方案的补充，所述的电流源根据上位机控制台的设置，输出不同幅值、波形的电流信号。

作为上述技术方案的补充，所述的极限环境模拟箱包括箱体和位于箱体内的温湿度传感器、空调、紫外灯及风扇，箱体上装有用于将外部水导入箱体内的水管，温湿度传感器通过通讯电缆与上位机控制台相连；所述的箱体由钢板材料制成，内层加装保温层。

本发明还提供一种极限环境下配网线路故障指示器功能检测方法，其包括：

a)设备接线：依次连接上位机控制台、电流源、电压源、电流输出电缆、电压输出电缆和极限环境模拟箱，将线路故障指示器悬挂在极限环境模拟箱内部的线缆上；

b)选择检测项目：根据需要选择检测项目，包括线路电流测量功能检测、短路故障告警及复位功能检测、接地故障告警及复位功能检测、全自动参数设置及校验检测、短路故障防误动功能检测；

c)检测平台参数配置：根据所选的检测项目及对应的环境、气象条件，在上位机控制台内置的软件中设置参数，包括风速、温度、湿度、紫外光强度；

d)发送测命令：当上位机控制台接收到极限环境模拟箱环境、气象条件达到设置值的反馈后，点击开始按钮，电压源、电流源按检测项目输出相应波形；

e)查看结果：当检测完成后，查看线路故障指示器的告警状态，判断检测结果是否合格。

与现有技术相比，本发明提升了现有装置的性能，并且提升了检测结果的可靠性。

本发明可实现-40℃至60℃温度、0%-98%湿度环境模拟，并在该极限温湿度环境内进行线路故障指示器线路电流测量功能、短路故障告警及复位功能、接地故障告警及复位功能、全自动参数设置及校验、短路故障防误动等项目检测。本发明可实现不同程度紫外照射、不同程度淋雨、不同风速、导线不同覆冰厚度气象模拟，并在该模拟气象下对运行中的线路故障指示器进行线路电流测量功能、短路故障告警及复位功能、接地故障告警及复位功能、全自动参数设置及校验、短路故障防误动等项目检测。

附图说明

图1为本发明检测平台的原理框图；

图2为本发明检测方法的流程图；

图3为本发明极限环境模拟箱的结构示意图；

图4为本发明上位机控制台的控制图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例提供一种极限环境下配网线路故障指示器功能检测平台，如图1所示，其包括上位机控制台1、电流源2、电压源3、电流输出电缆4、电压输出电缆5、线路故障指示器6和极限环境模拟箱7。

所述的上位机控制台1通过网络通讯线分别与电流源2、电压源3和极限环境模拟箱7相连。所述的上位机控制台1包括工控机、与工控机连接的显示屏、给工控机和显示屏提供电源的工作电源及波形发生器，波形发生器根据工控机设置的信号，控制电流源输出相应的电流波形。

所述的上位机控制台1内置软件，该软件用于设置检测平台的电压幅值、电流幅值、电压波形、电流波形、信号持续时间、风速条件、温湿度条件和光照条件，通过在上位机控制台内置的软件中设置不同的参数，完成相应条件的检测项目；同时电流源2、电压源3、极限环境模拟箱8也会反馈当前工作状态至上位机控制台1，在上位机控制台1的显示屏上显示实时检测条件。

所述的电压输出电缆5电压源3接相连形成电压差，承载检测中不同的电压信号，模拟配电网中的电压信号；所述的电源输出电缆4与电流源2直接相连形成电流回路，承载检测中不同的电流信号，模拟配电网中的电流信号。

所述的极限环境模拟箱7在其内部模拟相应的环境、气象条件，并将实时环境、气象数据反馈至上位机控制台1，极限环境模拟箱表面开有电缆孔，部分电流输出电缆与电压输出电缆通过电缆孔分别伸入极限环境模拟箱内部，位于极限环境模拟箱内部的电流输出电缆用于悬挂线路故障指示器6，使悬挂线路故障指示器6内部通过电流；线路故障指示器6外部通过的电压信号，为电压源与电压输出电缆直接相连形成的电压差。

所述的电压源3根据上位机控制台1的设置，输出不同幅值、波形的电压信号。所述的电流源2据上位机控制台1设置，输出不同幅值、波形的电流信号。

如图3所示，所述的极限环境模拟箱7包括箱体71和位于箱体内的温湿度传感器72、空调73、紫外灯74及风扇75，箱体上装有用于将外部水导入箱体内的水管76。温湿度传感器72(包括温度测试仪、湿度测试仪和风速传感器)通过通讯电缆与上位机控制台相连，如图4所示。所述的箱体由钢板材料制成，内层加装保温层。

实施例2

本实施例提供一种极限环境下配网线路故障指示器功能检测方法，如图2所示，其包括如下步骤：

a)设备接线：依次连接上位机控制台、电流源、电压源、电流输出电缆、电压输出电缆和极限环境模拟箱，将线路故障指示器悬挂在极限环境模拟箱内部的线缆上；

b)选择检测项目：根据需要选择检测项目，包括线路电流测量功能检测、短路故障告警及复位功能检测、接地故障告警及复位功能检测、全自动参数设置及校验检测、短路故障防误动功能检测；

c)检测平台参数配置：根据所选的检测项目及对应的环境、气象条件，在上位机控制台内置的软件中设置参数，包括风速、温度、湿度、紫外光强度；

d)发送测命令：当上位机控制台接收到极限环境模拟箱环境、气象条件达到设置值的反馈后，点击开始按钮，电压源、电流源按检测项目输出相应波形；

e)查看结果：当检测完成后，查看线路故障指示器的告警状态，判断检测结果是否合格。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.极限环境下配网线路故障指示器功能检测平台，包括上位机控制台(1)、电流源(2)和电压源(3)，其特征在于，还包括电流输出电缆(4)、电压输出电缆(5)和极限环境模拟箱(7)；

所述的上位机控制台(1)通过网络通讯线分别与电流源(2)、电压源(3)和极限环境模拟箱(7)相连；

所述的电压输出电缆(5)与电压源(3)直接相连形成电压差，承载检测中不同的电压信号，模拟配电网中的电压信号；所述的电源输出电缆(4)与电流源(2)直接相连形成电流回路，承载检测中不同的电流信号，模拟配电网中的电流信号；

所述的极限环境模拟箱(7)在其内部模拟相应的环境、气象条件，并将实时环境、气象数据反馈至上位机控制台(1)，极限环境模拟箱表面开有电缆孔，部分电流输出电缆与电压输出电缆通过电缆孔分别伸入极限环境模拟箱内部，位于极限环境模拟箱内部的电流输出电缆用于悬挂线路故障指示器(6)，使悬挂线路故障指示器(6)内部通过电流；线路故障指示器(6)外部通过的电压信号，为电压源与电压输出电缆直接相连形成的电压差。

2.根据权利要求1所述的极限环境下配网线路故障指示器功能检测平台，其特征在于，所述的上位机控制台(1)包括工控机、与工控机连接的显示屏、给工控机和显示屏提供电源的工作电源及波形发生器，波形发生器根据工控机设置的信号，控制电流源输出相应的电流波形。

3.根据权利要求2所述的极限环境下配网线路故障指示器功能检测平台，其特征在于，所述的上位机控制台(1)内置软件，该软件用于设置检测平台的电压幅值、电流幅值、电压波形、电流波形、信号持续时间、风速条件、温湿度条件和光照条件，通过在上位机控制台内置的软件中设置不同的参数，完成相应条件的检测项目；同时电流源(2)、电压源(3)、极限环境模拟箱(8)也会反馈当前工作状态至上位机控制台(1)，在上位机控制台(1)的显示屏上显示实时检测条件。

4.根据权利要求1-3任一项所述的极限环境下配网线路故障指示器功能检测平台，其特征在于，所述的电压源(3)根据上位机控制台(1)的设置，输出不同幅值、波形的电压信号。

5.根据权利要求1-3任一项所述的极限环境下配网线路故障指示器功能检测平台，其特征在于，所述的电流源(2)根据上位机控制台(1)的设置，输出不同幅值、波形的电流信号。

6.根据权利要求1-3任一项所述的极限环境下配网线路故障指示器功能检测平台，其特征在于，所述的极限环境模拟箱(7)包括箱体(71)和位于箱体内的温湿度传感器(72)、空调(73)、紫外灯(74)及风扇(75)，箱体上装有用于将外部水导入箱体内的水管(76)，温湿度传感器(72)通过通讯电缆与上位机控制台相连；所述的箱体由钢板材料制成，内层加装保温层。

7.极限环境下配网线路故障指示器功能检测方法，其特征在于，包括：

a)设备接线：依次连接上位机控制台、电流源、电压源、电流输出电缆、电压输出电缆和极限环境模拟箱，将线路故障指示器悬挂在极限环境模拟箱内部的线缆上；

b)选择检测项目：根据需要选择检测项目，包括线路电流测量功能检测、短路故障告警及复位功能检测、接地故障告警及复位功能检测、全自动参数设置及校验检测、短路故障防误动功能检测；

c)检测平台参数配置：根据所选的检测项目及对应的环境、气象条件，在上位机控制台内置的软件中设置参数，包括风速、温度、湿度、紫外光强度；

d)发送测命令：当上位机控制台接收到极限环境模拟箱环境、气象条件达到设置值的反馈后，点击开始按钮，电压源、电流源按检测项目输出相应波形；

e)查看结果：当检测完成后，查看线路故障指示器的告警状态，判断检测结果是否合格。