CN112162171A - 输电线路分布式故障诊断系统 - Google Patents

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许杰
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杨先进
李昂
韩荣杰
黄中华
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Abstract

本发明公开了一种输电线路分布式故障诊断系统，包括分布式安装于输电线路导线的若干现场监测终端，现场监测终端包括下壳体和上壳体，所述下壳体的两端设有线夹，所述线夹包括下线夹和上线夹，所述下线夹和上线夹设有配合夹持于输电线路导线的线夹槽；所述下壳体上设有电路板、与电路板连接的电源模块和罗氏线圈，所述电源模块包括蓄电池和CT取电模块；所述上壳体上安装有GPS天线和与GPS天线连接的GPS接头，所述下壳体上设有GPS接口，所述GPS接头与GPS接口连接，所述上壳体上安装有太阳能电池板，通过太阳能电池板为蓄电池充电。本发明可以准确地找到故障点，并且保证现场监测终端不因缺电而停止运行。

Description

输电线路分布式故障诊断系统
技术领域
本发明属于输电线路监测技术领域。
背景技术
输电线路距离长、跨越复杂地形，极易遭受雷电、污秽、动植物、风吹舞动、覆冰等各种自然因素的影响发生跳闸事故。每一次跳闸事故，除造成系统冲击外，还会导致绝缘子、导线等设备损坏，给系统运行留下安全隐患。因此，及时准确地找到故障点，并对线路进行修复是线路运行维护的一项重要工作。
现有技术采用现场监测终端对输电线路进行监测，现场监测终端通过CT取电模块进行取电，如果现场监测终端用电量较大或者CT取电模块故障，现场监测终端就无法工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种输电线路分布式故障诊断系统，可以准确地找到故障点，并且保证现场监测终端不因缺电而停止运行。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：输电线路分布式故障诊断系统，包括分布式安装于输电线路导线的若干现场监测终端以及与若干现场监测终端通讯连接的数据中心、与数据中心通讯连接的工作站，所述现场监测终端监测输电线路故障发生时刻的暂态和稳态故障信号，并将信号上传到数据中心，所述现场监测终端包括下壳体和上壳体，所述下壳体的两端设有线夹，所述线夹包括下线夹和上线夹，所述下线夹和上线夹设有配合夹持于输电线路导线的线夹槽；所述下壳体上设有电路板、与电路板连接的电源模块和罗氏线圈，所述电源模块包括蓄电池和CT取电模块；所述上壳体上安装有GPS天线和与GPS天线连接的GPS接头，所述下壳体上设有GPS接口，所述GPS接头与GPS接口连接，所述上壳体上安装有太阳能电池板，通过太阳能电池板为蓄电池充电。
优选的，所述导线对应现场监测终端安装位置外套聚四氟乙烯套管。
优选的，所述上线夹与下线夹铰接并采用线夹螺栓固定。
优选的，所述下线夹和上线夹内设有夹持橡胶。
优选的，所述现场监测终端安装于距离输电线路导线上，距离输电线路杆塔塔头2.5米的位置，且距离悬挂物0.5米以上的距离。
优选的，输电线路每间隔20～30公里安装1组现场监测终端。
本发明采用的技术方案，具有如下有益效果：
现场监测终端是实现输电线路故障信号检测的装置，分布安装于输电线路导线上，一般每间隔20～30公里安装1组现场监测终端，现场监测终端监测输电线路故障发生时刻的暂态和稳态故障信号，并将信号上传到数据中心进行分析，由于每个现场监测终端均安装有GPS天线，在分析出故障后，可以及时准确地找到故障点。
采用CT取电模块和太阳能电池板同时为现场监测终端供电，保证现场监测终端不因缺电而停止运行。
本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为本发明的原理框图；
图2为现场监测终端的外形示意图；
图3为下壳体的外形示意图；
图4为导线外套聚四氟乙烯套管的示意图；
图5为下壳体在线夹打开状态下的示意图；
图6为下壳体通过线夹固定于导线后示意图；
图7为铁芯上半部分固定于导线后示意图；
图8为GPS接头与GPS接口连接示意图；
图9为上壳体安装到下壳体上后示意图；
图中：
1-下壳体；11-线夹；12-CT取电模块；13-罗氏线圈；14-电气仓；15-天线；2-上壳体；21-太阳能电池板；22-GPS接头；3-输电线路导线；31-聚四氟乙烯套管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
参考图1至图9所示，输电线路分布式故障诊断系统，包括分布式安装于输电线路导线的若干现场监测终端以及与若干现场监测终端通讯连接的数据中心、与数据中心通讯连接的工作站，所述现场监测终端监测输电线路故障发生时刻的暂态和稳态故障信号，并将信号上传到数据中心。现场监测终端和数据中心之间通过GPRS\CDMA通讯连接。
其中，所述现场监测终端包括下壳体1和上壳体2，所述下壳体的两端设有线夹11，所述线夹包括下线夹和上线夹，所述下线夹和上线夹设有配合夹持于输电线路导线的线夹槽；所述下壳体上设有电路板、与电路板连接的电源模块和罗氏线圈13，罗氏线圈13作为电子式互感器的一部分，电路板上具有电源转换、无线通讯模块、数据处理模块等。所述电源模块包括蓄电池和CT取电模块12，CT取电模块12获取电能并存储于蓄电池，为现场监测终端供电。所述下壳体1上设有电气仓14，电路板以及蓄电池均可以安装于电气仓内，通过仓盖将电气仓密封，仓盖采用防水橡胶制成。下壳体连接有天线15，天线15与无线通讯模块连接。
所述上壳体2盖合于下壳体1上，起密封和屏蔽作用。所述上壳体2上安装有GPS天线和与GPS天线连接的GPS接头22，所述下壳体上设有GPS接口，所述GPS接头与GPS接口连接。
参考图4所示，所述导线3对应现场监测终端安装位置外套聚四氟乙烯套管31。
具体的，所述上线夹与下线夹铰接并采用线夹螺栓固定。所述下线夹和上线夹内设有夹持橡胶。
为了提高现场监测终端的电源可靠性，所述上壳体2上安装有太阳能电池板21，获取电能并存储于蓄电池，配合CT取电模块12为现场监测终端供电。
优选的，所述现场监测终端安装于距离输电线路导线上，距离输电线路杆塔塔头2.5米的位置，且距离悬挂物0.5米以上的距离。输电线路每间隔20～30公里安装1组现场监测终端，每个安装点安装1组，每组包含三个，三相导线各安装1个。
进一步的，现场监测终端同时还对线路平常运行的信息(如负荷电流、导线温度等)和自身运行状态(如通信状态、电源状态、内部工作温度等)进行监测。上述检测方法和传感器可以参考现有技术。
进一步的，工作站客户端设有结果输出模块，提供了计算机WEB查询和手机WAP查询两种方式。客户端可通过计算机WEB或手机WAP功能直接完成监测系统的建立设置、监测信息的查询、诊断结果的查询和分析报表以及对现场监测终端的控制设置。
具体的：
1)结果输出模块具备以WEB页面展示及短信发送方式提供故障诊断结果功能；
2)展示WEB可选择故障性质、线路名称、时间范围进行查询。查询结果需包含故障时间、故障属地、电压等级、故障原因、故障相别、故障杆塔等信息；
3)展示WEB能提供详细的事故报告，报告中需包含诊断过程中用到的波形信息，以及诊断过程信息，且该报告可以直接打印及导出；
4)展示WEB提供设备运行工作情况查询，根据线路条件、时间范围绘出线路负荷电流的变化情况；
5)展示WEB提供设备基础数据查询操作，可查询设备在各线路上的安装情况，包含安装时间，杆塔号，相别，所属局等信息。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (6)

1.输电线路分布式故障诊断系统，包括分布式安装于输电线路导线的若干现场监测终端以及与若干现场监测终端通讯连接的数据中心、与数据中心通讯连接的工作站，所述现场监测终端监测输电线路故障发生时刻的暂态和稳态故障信号，并将信号上传到数据中心，其特征在于：所述现场监测终端包括下壳体和上壳体，所述下壳体的两端设有线夹，所述线夹包括下线夹和上线夹，所述下线夹和上线夹设有配合夹持于输电线路导线的线夹槽；所述下壳体上设有电路板、与电路板连接的电源模块和罗氏线圈，所述电源模块包括蓄电池和CT取电模块；所述上壳体上安装有GPS天线和与GPS天线连接的GPS接头，所述下壳体上设有GPS接口，所述GPS接头与GPS接口连接，所述上壳体上安装有太阳能电池板，通过太阳能电池板为蓄电池充电。
2.根据权利要求1所述的输电线路分布式故障诊断系统，其特征在于：所述导线对应现场监测终端安装位置外套聚四氟乙烯套管。
3.根据权利要求2所述的输电线路分布式故障诊断系统，其特征在于：所述上线夹与下线夹铰接并采用线夹螺栓固定。
4.根据权利要求3所述的输电线路分布式故障诊断系统，其特征在于：所述下线夹和上线夹内设有夹持橡胶。
5.根据权利要求1所述的输电线路分布式故障诊断系统，其特征在于：所述现场监测终端安装于输电线路导线上，距离输电线路杆塔塔头2.5米的位置，且距离悬挂物0.5米以上的距离。
6.根据权利要求5所述的输电线路分布式故障诊断系统，其特征在于：输电线路每间隔20～30公里安装1组现场监测终端。
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