CN111856204A - 一种基于载波输出阻抗的10kV线路故障检测系统 - Google Patents

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徐剑英
李亮
孙朝杰
矫振飞
郭相泉
曾令斌
李显涛
高庆欢
张建
李伟
吴雪梅
卢峰
林志超
程艳艳
叶齐
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Qingdao Topscomm Communication Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于载波输出阻抗的10kV线路故障检测系统，属于中压配电领域。其特征在于，所述故障检测系统包括：10kV线路阻抗检测设备、中压载波通讯从机、从机一体化电容耦合器、主机一体化电容耦合器、中压载波通讯主机、主站，10kV线路发生故障时，10kV线路阻抗检测设备采集故障阻抗信息，依次通过中压载波通讯从机、从机一体化电容耦合器、主机一体化电容耦合器、中压载波通讯主机，最终将故障阻抗信息上报至主站。本发明用于解决10kV线路故障类型和位置不易确定的问题，具有实时计算10kV线路阻抗，在故障状态下及时将线路的故障信息上报主站系统，并快速定位10kV线路故障类型及位置。

Description

一种基于载波输出阻抗的10kV线路故障检测系统
技术领域
本发明属于中压配电领域，特别涉及基于中压载波输出阻抗的10kV线路故障检测系统。
背景技术
我国10kV电力线路环境复杂、负载设备种类繁多、供电路径长、线路故障频发，发生线路故障后，不容易定位故障位置和故障类型，严重影响居民用电质量，同时带来安全隐患，增大电力公司维护成本，降低了电力公司的维护效率，因此实现对10kV中压线路故障的实时监控和定位，对于提高居民用电质量、提高电力公司工作效率、维护用电安全具有重大意义。
发明内容
本发明针对现有10kV电力线路不容易定位故障位置和故障类型的问题，提出一种基于载波输出阻抗的10kV线路故障检测系统，本发明的技术方案为：
一种基于载波输出阻抗的10kV线路故障检测系统，包括10kV线路阻抗检测设备、中压载波通讯从机、从机一体化电容耦合器、主机一体化电容耦合器、中压载波通讯主机、主站。当10kV线路发生故障时，10kV线路阻抗检测设备采集故障阻抗信息，依次通过中压载波通讯从机、从机一体化电容耦合器、主机一体化电容耦合器、中压载波通讯主机，最终将故障阻抗信息上报至主站。
10kV线路阻抗检测设备包括：电压采样模块、数据传输模块、安全防护模块，用于采集10kV线路阻抗，在10kV电力线路正常状态下，10kV线路阻抗检测设备实时采集线路阻抗，分析计算出一个稳定值；当10kV线路发生短路、接地等故障，10kV电路阻抗检测设备采集线路阻抗，将当前线路阻抗值与正常状态下的稳定值作比对，根据比值判断10kV线路故障类型，并将故障阻抗信息上报最近的中压载波通讯从机。
中压载波通讯从机包括：供电模块、信号采集模块、信号处理模块、主站模块，用于接收10kV线路阻抗检测设备上报的故障阻抗信息，通过离散傅里叶变化计算其幅值特征、频谱特征，并传输到从机一体化电容耦合器。
从机一体化电容耦合器包括：阻抗变换器、滤波模块、高压隔离模块、大电流防护模块、防雷模块，用于接收中压载波通讯从机传输的故障阻抗信息的幅值特征、频谱特征，并通过10kV线路将故障阻抗信息的幅值特征、频谱特征传输到主机一体化电容耦合器。
主机一体化电容耦合器包括：阻抗变换器、滤波模块、高压隔离模块、大电流防护模块、防雷模块，用于接收从机一体化电容耦合器发送的故障阻抗信息的幅值特征、频谱特征，并传输到中压载波通讯主机。
中压载波通讯主机包括：供电模块、信号采集模块、信号处理模块、主站模块，用于接收主机一体化电容耦合器发送的故障阻抗信息，通过离散傅里叶变化再次计算故障阻抗信号的幅值特征、频谱特征，并通过4G、网口或者光纤报给主站。
主站用于接收中压载波通讯主机上报的故障阻抗信息的幅值特征、频谱特征，确定故障类型及故障位置，快速定位10kV线路故障位置与故障类型。
本发明的优点和积极效果在于：本发明实时计算10kV线路阻抗，在故障状态下及时将线路的故障阻抗信息上报给主站，快速定位10kV线路故障类型及位置，解决10kV线路故障类型和位置不易确定的问题。
附图说明
图1为本发明的流程框图。
具体实施方式
为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述。
实施例一
如图1所示，本实施例提出一种基于载波输出阻抗的10kV线路故障检测系统，具体如下：
10kV单相/三相线路阻抗检测设备通过一段时间学习，存贮10kV线路阻抗，平均值稳定在50Ω，当10kV线路上的某一相发生故障后，10kV线路阻抗变为30Ω，10kV线路阻抗设备采集到30Ω的数据后，和之前的50Ω比对，判定线路处于故障，判断故障类型，并立即将故障阻抗信息上报给中压载波通讯从机，中压载波通讯从机通过离散傅里叶变化得到能够通过中压载波设备传输的故障阻抗信号的幅值特征、频谱特征，通过耦合器传给中压载波主机，中压载波主机通过离散傅里叶变化得到能够通过4G、光纤、网口传输的故障阻抗信号的幅值特征、频谱特征，上报给主站，电力公司人员通过主站能准确定位故障类型及位置。
实施例二
与实施例一的不同之处在于，系统可实时监控10kV单相、两相或三相的电力线故障类型及位置，根据现场实际需求安装相应数量的中压载波通讯主机、中压载波通讯从机、一体化电容耦合器、10kV电路阻抗检测设备。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，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、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于载波输出阻抗的10kV线路故障检测系统，其特征在于,包括10kV线路阻抗检测设备、中压载波通讯从机、从机一体化电容耦合器、主机一体化电容耦合器、中压载波通讯主机、主站；
10kV线路发生故障时，10kV线路阻抗检测设备采集故障阻抗信息，依次通过中压载波通讯从机、从机一体化电容耦合器、主机一体化电容耦合器、中压载波通讯主机，最终将故障阻抗信息上报至主站。
2.根据权利要求1所述的一种基于载波输出阻抗的10kV线路故障检测系统，其特征在于,10kV线路阻抗检测设备包括：电压采样模块、数据传输模块、安全防护模块，用于采集10kV线路阻抗，判断故障类型，并将故障阻抗信息上报给中压载波通讯从机；
中压载波通讯从机包括：供电模块、信号采集模块、信号处理模块、主站模块，用于接收10kV线路阻抗检测设备上报的故障阻抗信息，并传输到从机一体化电容耦合器；
从机一体化电容耦合器包括：阻抗变换器、滤波模块、高压隔离模块、大电流防护模块、防雷模块，用于接收中压载波通讯从机传输的故障阻抗信息，并通过10kV线路将故障阻抗信息传输到主机一体化电容耦合器；
主机一体化电容耦合器包括：阻抗变换器、滤波模块、高压隔离模块、大电流防护模块、防雷模块，用于接收从机一体化电容耦合器发送的故障阻抗信息，并传输到中压载波通讯主机；
中压载波通讯主机包括：供电模块、信号采集模块、信号处理模块、主站模块，用于接收主机一体化电容耦合器发送的故障阻抗信息，并上报给主站；
主站用于接收中压载波通讯主机上报的故障阻抗信息，确定故障类型及故障位置。
3.根据权利要求2所述的一种基于载波输出阻抗的10kV线路故障检测系统，其特征在于,在10kV电力线路正常状态下，10kV线路阻抗检测设备实时采集线路阻抗，分析计算出一个稳定值；当10kV线路发生短路、接地等故障，10kV电路阻抗检测设备采集线路阻抗，将当前线路阻抗值与正常状态下的稳定值作比对，根据比值判断10kV线路故障类型，并将阻抗数据上报给最近的中压载波通讯从机。
4.根据权利要求3所述的一种基于载波输出阻抗的10kV线路故障检测系统，其特征在于,中压载波通讯从机接收到故障阻抗信息后，通过离散傅里叶变化计算其幅值特征、频谱特征，并传输到从机一体化电容耦合器。
5.根据权利要求3所述的一种基于载波输出阻抗的10kV线路故障检测系统，其特征在于:中压载波通讯主机接收到故障阻抗信息后，通过离散傅里叶变化再次计算故障阻抗信息的幅值特征、频谱特征，通过4G、网口或者光纤上报至主站，快速定位10kV线路故障位置与故障类型。
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