CN110376486A - 一种配电线路故障智能诊断装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电线路故障智能诊断装置和方法，其能正确识别线路故障性质，应用于配电线路中，可以替代传统的自动重合闸装置，用于克服自动重合闸动作的盲目性。一种配电线路故障智能诊断装置，包括控制模块、线路状态传感器模块、计算机系统；控制模块的输出端与线路状态传感器模块的输入端相连接；路状态传感器模块的输出端与隔离电路Ⅰ的输入端相连接，隔离电路Ⅰ的输出端与控制模块的输入端相连接；控制模块与计算机系统双向连接；控制模块的输出端与隔离电路Ⅱ的输入端相连接，隔离电路Ⅱ的输出端与合闸回路的输入端相连接，分闸回路的输出端与隔离电路Ⅱ的输入端相连接，隔离电路Ⅱ的输出端与控制模块的输入端相连接。

Description

一种配电线路故障智能诊断装置和方法

技术领域

本发明属于配电线路技术领域，具体地说是涉及一种配电线路故障智能诊断装置和方法。

背景技术

配电线路是指从降压变电站把电力送到配电变压器或将配电变电站的电力送到用电单位的线路。

配电线路电压为3.6kV～40.5kV，称高压配电线路；配电电压不超过1kV、频率不超过1000Hz、直流不超过1500V，称低压配电线路。

配电线路的建设要求安全可靠，保持供电连续性，减少线路损失，提高输电效率，保证电能质量良好。

配电线路跨步电压触电事故的特点：(1)触电都是因跨步电压造成，但当事人却不知什么原因造成；(2)事故均由于操作10kV支线跌落式熔断器不当造成；(3)操作人安全技术素质低下，遇到单相接地的突发事件，不能正确处理，监护人也不能提供正确有效的处理方法，导致触电事故发生；(4)救护人员不熟悉紧急救护和触电急救知识，发生事故后惊惶失措，不能冷静、妥善处理，以致自己也遭触电；(5)都是等到接地点自然断开，触电者才脱离电源，幸亏抢救及时，否则后果更严重；(6)10kV支线跌落式熔断器等线路设备装置不符合标准，设备验收、运行维护等工作不到位。

配电线路发生故障时，对配电线路的故障的诊断方法就很重要。目前只能依靠传统的自动重合闸装置，存在很多盲目性，容易造成巨大经济损失和安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种配电线路故障智能诊断装置和方法，其能正确识别线路故障性质，应用于配电线路中，可以替代传统的自动重合闸装置，用于克服自动重合闸动作的盲目性。

为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：

一种配电线路故障智能诊断装置，包括控制模块、线路状态传感器模块、计算机系统；控制模块的输出端与线路状态传感器模块的输入端相连接；路状态传感器模块的输出端与隔离电路Ⅰ的输入端相连接，隔离电路Ⅰ的输出端与控制模块的输入端相连接；控制模块与计算机系统双向连接；控制模块的输出端与隔离电路Ⅱ的输入端相连接，隔离电路Ⅱ的输出端与合闸回路的输入端相连接，分闸回路的输出端与隔离电路Ⅱ的输入端相连接，隔离电路Ⅱ的输出端与控制模块的输入端相连接。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：线路状态传感器模块包括保护电阻、开关模块、电流/电压转换电路；保护电阻与开关模块相连接，开关模块与电流/电压转换电路相连接，电流/电压转换电路连接有检测电源；控制模块的输出端与开关模块的输入端相连接。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：计算机控制系统首先在故障发生后，采集保护装置跳闸信号和断路器位置信号，启动传感器送出交流检测信号对线路相间、相对地进行跟踪检测，当判断满足重合条件时，送出允许重合信号；当判断不满足重合条件时，闭锁合闸回路，其次，具备一定的统计、通信功能，可以上送线路故障信息，生成统计报表。

一种配电线路故障智能诊断方法，包括以下步骤：步骤(1)：线路跳闸；

步骤(2)：诊断装置启动；

步骤(3)：合闸回路闭锁；

步骤(4)：延时；

步骤(5)：线路参量检测；

步骤(6)：数据分析处理；

步骤(7)：故障类型判断；根据故障类型不同，依次选择步骤(7.1)、步骤(7.2)、步骤(9)；或者依次选择步骤(8)、步骤(9)；

步骤(7.1)：闭锁；

步骤(7.2)：报警；

步骤(8)：发合闸信号；

步骤(9)：故障统计数据存储。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：线路跳闸后，通过比较线路各相交流阻抗和相间交流阻抗大小来判断瞬时性故障和永久性故障的判据。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：每一相的交流阻抗和对其他两相的相间阻抗将有最小值Zmin；只有当线路交流阻抗值大于或等于该最小值(Zj≥Zmin)时，线路才能保证正常供电；如果线路的交流阻抗值小于该值(Zj≤Zmin)，线路将无法正常运行。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

本发明的

附图说明

图1是本发明的连接结构示意图。

图2是本发明的线路状态传感器模块连接结构示意图。

图3是本发明的控制模块连接结构示意图。

图4是本发明的线路交流阻抗测量连接结构示意图。

图5是本发明的工作过程连接结构示意图。

附图标记：控制模块01、线路状态传感器模块02、计算机系统03、隔离电路Ⅰ04、隔离电路Ⅱ05、合闸回路06、

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述；

本实施例给出了一种配电线路故障智能诊断装置，包括控制模块01、线路状态传感器模块02、计算机系统03；控制模块的输出端与线路状态传感器模块的输入端相连接；路状态传感器模块的输出端与隔离电路Ⅰ04的输入端相连接，隔离电路Ⅰ的输出端与控制模块的输入端相连接；控制模块与计算机系统双向连接；控制模块的输出端与隔离电路Ⅱ05的输入端相连接，隔离电路Ⅱ的输出端与合闸回路06的输入端相连接，分闸回路07的输出端与隔离电路Ⅱ的输入端相连接，隔离电路Ⅱ的输出端与控制模块的输入端相连接。

线路状态传感器模块包括保护电阻、开关模块、电流/电压转换电路；保护电阻与开关模块相连接，开关模块与电流/电压转换电路相连接，电流/电压转换电路连接有检测电源；控制模块的输出端与开关模块的输入端相连接。

线路状态传感器模块的主要功能是对跳闸线路各相的对地绝缘电阻值进行采集，将其作为控制模块进行故障分析判断的重要依据。状态传感器在线路正常运行时处于绝缘休眠状态，能够承受配电网的各种过电压不击穿；在线路故障跳闸后，能够快速依次导通，响应速度快。

控制模块主要是通过发出控制信号，对装置的外围模块进行实时控制，使装置各部分协调、有序地工作；并根据采集到的线路故障参数，进行分析处理，并对故障类型准确地作出判断。

计算机控制系统首先在故障发生后，采集保护装置跳闸信号和断路器位置信号，启动传感器送出交流检测信号对线路相间、相对地进行跟踪检测，当判断满足重合条件时，送出允许重合信号；当判断不满足重合条件时，闭锁合闸回路，其次，具备一定的统计、通信功能，可以上送线路故障信息，生成统计报表。

一种配电线路故障智能诊断方法，包括以下步骤：

步骤(1)：线路跳闸；步骤(2)：诊断装置启动；步骤(3)：合闸回路闭锁；步骤(4)：延时；步骤(5)：线路参量检测；步骤(6)：数据分析处理；步骤(7)：故障类型判断；根据故障类型不同，依次选择步骤(7.1)、步骤(7.2)、步骤(9)；或者依次选择步骤(8)、步骤(9)；步骤(7.1)：闭锁；步骤(7.2)：报警；步骤(8)：发合闸信号；步骤(9)：故障统计数据存储。

线路发生故障时，可用来判定故障性质的电气参量有很多，但关键在于判别的方法是否容易实现、能否根据对该参量的分析，快速、准确地辨别故障类型(即判据是否可靠)。我们提出了一种线路跳闸后，通过比较线路各相交流阻抗和相间交流阻抗大小来判断瞬时性故障和永久性故障的判据。

对于不同线路而言，由于线路结构、电压等级、气象条件、负荷状态等因素的不同，使得各相和相间的交流阻抗存在较大差异。但是无论该阻抗值如何变化，都必须要满足一定的要求，才能保证线路的正常运行，即对于某一条线路而言，每一相的交流阻抗和对其他两相的相间阻抗将有最小值Zmin；只有当线路交流阻抗值大于或等于该最小值(Zj≥Zmin)时，线路才能保证正常供电；如果线路的交流阻抗值小于该值(Zj≤Zmin)，线路将无法正常运行。

因此，配电线路智能重合闸装置可以根据此原理来对线路的瞬时性故障和永久性故障进行有效判断。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种配电线路故障智能诊断装置，其特征在于：包括控制模块、线路状态传感器模块、计算机系统；

控制模块的输出端与线路状态传感器模块的输入端相连接；路状态传感器模块的输出端与隔离电路Ⅰ的输入端相连接，隔离电路Ⅰ的输出端与控制模块的输入端相连接；控制模块与计算机系统双向连接；控制模块的输出端与隔离电路Ⅱ的输入端相连接，隔离电路Ⅱ的输出端与合闸回路的输入端相连接，分闸回路的输出端与隔离电路Ⅱ的输入端相连接，隔离电路Ⅱ的输出端与控制模块的输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的配电线路故障智能诊断装置，其特征在于：线路状态传感器模块包括保护电阻、开关模块、电流/电压转换电路；保护电阻与开关模块相连接，开关模块与电流/电压转换电路相连接，电流/电压转换电路连接有检测电源；控制模块的输出端与开关模块的输入端相连接。

3.根据权利要求1所述的配电线路故障智能诊断装置，其特征在于：计算机控制系统首先在故障发生后，采集保护装置跳闸信号和断路器位置信号，启动传感器送出交流检测信号对线路相间、相对地进行跟踪检测，当判断满足重合条件时，送出允许重合信号；当判断不满足重合条件时，闭锁合闸回路，其次，具备一定的统计、通信功能，可以上送线路故障信息，生成统计报表。

4.一种配电线路故障智能诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤(1)：线路跳闸；

步骤(2)：诊断装置启动；

步骤(3)：合闸回路闭锁；

步骤(4)：延时；

步骤(5)：线路参量检测；

步骤(6)：数据分析处理；

步骤(7)：故障类型判断；根据故障类型不同，依次选择步骤(7.1)、步骤(7.2)、步骤(9)；或者依次选择步骤(8)、步骤(9)；

步骤(7.1)：闭锁；

步骤(7.2)：报警；

步骤(8)：发合闸信号；

步骤(9)：故障统计数据存储。

5.根据权利要求4所述的配电线路故障智能诊断方法，其特征在于：线路跳闸后，通过比较线路各相交流阻抗和相间交流阻抗大小来判断瞬时性故障和永久性故障的判据。

6.根据权利要求5所述的配电线路故障智能诊断方法，其特征在于：每一相的交流阻抗和对其他两相的相间阻抗将有最小值Zmin；只有当线路交流阻抗值大于或等于该最小值(Zj≥Zmin)时，线路才能保证正常供电；如果线路的交流阻抗值小于该值(Zj≤Zmin)，线路将无法正常运行。