CN113049912A - 输电线路分布式故障诊断系统及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了输电线路分布式故障诊断系统及其装置,包括分布式安装的若干监测终端，若干所述监测终端通过通讯连接数据中心，所述数据中心通过通讯连接多个客户端；所述监测终端整体呈圆柱形，两端开设有导线孔；上半体的两端设有摄像组件。本发明通过分布式的在输电导线各段两端设置监测终端，根据获取的信息来进行故障定位，通过区间定位和故障点定位相结合，提高定位的可靠性和准确性，定位误差≤300米(±1基塔)，其定位精度相对更高；监测终端分布安装在导线上直接提取行波信号，能根据不同的线路情况制定不同的配置方案，监测点的设置灵活，不受线路长度和接线方式的影响，能适用于复杂拓扑结构线路。
Description
技术领域
本发明涉及输电线路用装置，特别是输电线路分布式故障诊断系统及其装置。
背景技术
输电线路翻山越岭，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，一旦发生跳闸事故，将会影响供电效率，引发巨大的经济损失，造成不良社会影响。
为此，需要在输电线路上加设故障诊断装置来实时监控输电线路的情况并定位故障点，方便及时精准的进行维护。
但是，现有的输电线路故障定位装置存在：
距离较长输电线路，行波传播受地形、弧垂、波速等因素影响，故障点定位精度差；对复杂拓扑结构的线路(如T接线路、混架线路)，因行波的折返射、传输速率影响，传统行波故障定位技术不适用。
所以，现有的输电线路故障定位装置存在定位精度差、不适用于复杂拓扑结构线路的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供输电线路分布式故障诊断系统及其装置。它具有定位精度更高、适用于复杂拓扑结构线路的优点。
本发明的技术方案：输电线路分布式故障诊断系统，包括分布式安装的若干监测终端，若干所述监测终端通过通讯连接数据中心，所述数据中心通过通讯连接多个客户端；
所述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，以GPRS/APN无线方式将信号发送回数据中心；
所述数据中心综合分析后定位故障点位置及故障原因并发送至相对应的客户端；
所述客户端包括手机客户端、软件系统端和网页端，用户通过客户端接收故障点位置及故障原因。
前述的输电线路分布式故障诊断系统中，所述监测终端位于每隔20-30公里输电线路导线的两端进行安装。
前述的输电线路分布式故障诊断系统中，根据故障高发区所处地理性质不同，所述监测终端配置原则不同，若位于山区，每20公里两端设置监测终端；若位于平原路段，每30公里两端设置监测终端。
前述的输电线路分布式故障诊断系统中，所述数据中心获取并分析故障点两端监测终端的工频故障电流信息；通过对比分析故障点两端监测终端监测到的工频故障电流，准确判断故障发生的区间。
前述的输电线路分布式故障诊断系统中，所述数据中心采用分布式行波波速测量算法确定故障精确定位，其具体内容为：通过分析故障行波经过两端的检测终端的时间，计算出行波波速，根据行波波速和时间计算出故障点定位。
前述的输电线路分布式故障诊断系统中，所述数据中心根据获得的行波电流特征结合不同原因引发的输电线路故障行波的特征，从而实现故障原因的识别。
前述的输电线路分布式故障诊断系统中，由于雷击不同位置(雷击杆塔、雷击避雷线、雷击线路旁)在导线上引发电磁扰动，其电磁暂态特性各不相同，因此通过分析监测到的行波电流可实现雷击(含未跳闸)情况下雷击避雷线、杆塔及导线的辨识统计。
输电线路分布式故障诊断装置中，所述监测终端整体呈圆柱形，包括上半体和下半体，监测终端的两端开设有与输电线路导线相对应的导线孔；所述上半体的两端均设有摄像组件；所述摄像组件包括设于上半体内部的摄像头室，设于摄像头室内镜头朝外的摄像头，设于摄像头室外侧与上半体相连的透明视窗；所述摄像头室内设有环境温度监控模块和温度调节模块，所述温度监控模块和温度调节模块相结合，从而防止因低温霜冻导致摄像头拍摄异常。
前述的输电线路分布式故障诊断装置中，所述下半体的两端均设有导线夹，所述下半体内设有两端分别与导线夹相连并与输电线路导线相对应的导线槽；所述下半体的中部设有器件室，所述器件室顶部通过盖板密封；所述器件室的两端位于导线夹内分别设有取电模块和罗氏线圈模块；所述下半体分别设有与取电模块和罗氏线圈模块相对应的安装槽；所述器件室内设有导线温度监测模块、电源模块、通讯模块和数据处理模块，所述电源模块与取电模块相互连接；所述取电模块22能获取电能并送入电源模块为监测终端供电。
前述的输电线路分布式故障诊断装置中，所述导线夹包括相互铰接的上夹和下夹，所述上夹与下夹不铰接的一端通过螺栓固定。
前述的输电线路分布式故障诊断装置中，所述导线槽内设有呈圆柱形的调节组件，所述调节组件包括两块呈半圆形的调节半片；每块所述调节半片中部均开设有半圆槽，一块所述调节半片背部设有卡接块，另一块不设有卡接块；所述导线槽内设有与卡接块相对应的卡接槽；所述调节组件具有不同的规格，其外径与导线槽一致，内径与输电线路导线一致。
与现有技术相比，本发明通过分布式的在输电导线各段两端设置监测终端，并通过监测终端来实时获取导线的情况，从而根据获取的信息来进行故障定位，通过区间定位和故障点定位相结合，提高定位的可靠性和准确性，定位误差≤300米(±1基塔)，其定位精度相对更高；监测终端分布安装在导线上直接提取行波信号，能根据不同的线路情况制定不同的配置方案，监测点的设置灵活，不受线路长度和接线方式的影响，能适用于复杂拓扑结构线路。
所以，本发明具有定位精度更高、适用于复杂拓扑结构线路的优点。
进一步的，本发明的监测终端两端均设有摄像组件，能通过摄像组件实时确认导线的外部情况，从而能通过图像信息分析导线是否有外破的风险。
监测终端内还设有可更换的规格不同的调节组件，配合可简易拆装的取电模块和罗氏线圈模块，能根据不同规格的导线选用不同的调节组件、取电模块和罗氏线圈模块，从而能适用于不用规格的导线。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图；
图2是本发明的监测终端的结构示意图；
图3是本发明监测终端下半体的结构示意图。
附图中的标记为：1-上半体，2-下半体，21-导线夹，22-取电模块，23-导线槽，24-罗氏线圈模块，25-器件室，26-净化箱，27-喷淋口，3-摄像组件，4-导线孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。输电线路分布式故障诊断系统及其装置，构成如图1-3所示，包括分布式安装的若干监测终端，若干所述监测终端通过通讯连接数据中心，所述数据中心通过通讯连接多个客户端；
所述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，以GPRS/APN无线方式将信号发送回数据中心；
所述数据中心综合分析后定位故障点位置及故障原因并发送至相对应的客户端；
所述客户端包括手机客户端、软件系统端和网页端，用户通过客户端接收故障点位置及故障原因。
所述监测终端位于每隔20-30公里输电线路导线的两端进行安装。
根据故障高发区所处地理性质不同，所述监测终端配置原则不同，若位于山区，每20公里两端设置监测终端；若位于平原路段，每30公里两端设置监测终端，具体的如下：
长线路配置方案：监测终端沿线路每间隔20-30km安装两个监测点；
故障属地化管理配置方案：线路交界处配置监测终端，管理区内按照20-30km安装两个监测点；
架空电缆混架线路配置方案：架空混架线路区间定位，在电缆区段两端配置监测终端；
T接线路配置方案：在支线的首端及各主线每30km间隔长度配置监测终端。
所述数据中心获取并分析故障点两端监测终端的工频故障电流信息；通过对比分析故障点两端监测终端监测到的工频故障电流，准确判断故障发生的区间。
所述数据中心采用分布式行波波速测量算法确定故障精确定位，其具体内容为：通过分析故障行波经过两端的检测终端的时间，计算出行波波速，根据行波波速和时间计算出故障点定位。
所述数据中心根据获得的行波电流特征结合不同原因引发的输电线路故障行波的特征，从而实现故障原因的识别。
由于雷击不同位置(雷击杆塔、雷击避雷线、雷击线路旁)在导线上引发电磁扰动，其电磁暂态特性各不相同，因此通过分析监测到的行波电流可实现雷击(含未跳闸)情况下雷击避雷线、杆塔及导线的辨识统计。
输电线路分布式故障诊断装置中，所述监测终端整体呈圆柱形，包括上半体1和下半体2，监测终端的两端开设有与输电线路导线相对应的导线孔4；所述上半体1的两端均设有摄像组件3；所述摄像组件3包括设于上半体1内部的摄像头室，设于摄像头室内镜头朝外的摄像头，设于摄像头室外侧与上半体1相连的透明视窗；所述摄像头室内设有环境温度监控模块和温度调节模块。
所述下半体2的两端均设有导线夹21，所述下半体2内设有两端分别与导线夹21相连并与输电线路导线相对应的导线槽23；所述下半体2的中部设有器件室25，所述器件室25顶部通过盖板密封；所述器件室25的两端位于导线夹21内分别设有取电模块22和罗氏线圈模块24；所述下半体2分别设有与取电模块22和罗氏线圈模块24相对应的安装槽；所述器件室25内设有导线温度监测模块、电源模块、通讯模块和数据处理模块，所述电源模块与取电模块22相互连接；所述取电模块22能获取电能并送入电源模块为监测终端供电。
所述导线夹21包括相互铰接的上夹和下夹，所述上夹与下夹不铰接的一端通过螺栓固定。
所述导线槽23内设有呈圆柱形的调节组件，所述调节组件包括两块呈半圆形的调节半片；每块所述调节半片中部均开设有半圆槽，一块所述调节半片背部设有卡接块，另一块不设有卡接块；所述导线槽23内设有与卡接块相对应的卡接槽；所述调节组件具有不同的规格，其外径与导线槽23一致，内径与输电线路导线一致。
Claims (8)
1.输电线路分布式故障诊断系统，其特征在于：包括分布式安装的若干监测终端，若干所述监测终端通过通讯连接数据中心，所述数据中心通过通讯连接多个客户端；
所述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，以GPRS/APN无线方式将信号发送回数据中心；
所述数据中心综合分析后定位故障点位置及故障原因并发送至相对应的客户端；
所述客户端包括手机客户端、软件系统端和网页端，用户通过客户端接收故障点位置及故障原因。
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：所述监测终端位于每隔20-30公里输电线路导线的两端进行安装。
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：所述数据中心获取并分析故障点两端监测终端的工频故障电流信息。
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：所述数据中心采用分布式行波波速测量算法确定故障精确定位，其具体内容为：通过分析故障行波经过两端的检测终端的时间，计算出行波波速，根据行波波速和时间计算出故障点定位。
5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的输电线路分布式故障诊断系统的输电线路分布式故障诊断装置，其特征在于：所述监测终端整体呈圆柱形，包括上半体(1)和下半体(2)，监测终端的两端开设有与输电线路导线相对应的导线孔(4)；所述上半体(1)的两端均设有摄像组件(3)；所述摄像组件(3)包括设于上半体(1)内部的摄像头室，设于摄像头室内镜头朝外的摄像头，设于摄像头室外侧与上半体(1)相连的透明视窗；所述摄像头室内设有环境温度监控模块和温度调节模块。
6.根据权利要求5所述的输电线路分布式故障诊断装置，其特征在于：所述下半体(2)的两端均设有导线夹(21)，所述下半体(2)内设有两端分别与导线夹(21)相连并与输电线路导线相对应的导线槽(23)；所述下半体(2)的中部设有器件室(25)，所述器件室(25)顶部通过盖板密封；所述器件室(25)的两端位于导线夹(21)内分别设有取电模块(22)和罗氏线圈模块(24)；所述下半体(2)分别设有与取电模块(22)和罗氏线圈模块(24)相对应的安装槽；所述器件室(25)内设有导线温度监测模块、电源模块、通讯模块和数据处理模块，所述电源模块与取电模块(22)相互连接。
7.根据权利要求6所述的输电线路分布式故障诊断装置，其特征在于：所述导线夹(21)包括相互铰接的上夹和下夹，所述上夹与下夹不铰接的一端通过螺栓固定。
8.根据权利要求6所述的输电线路分布式故障诊断装置，其特征在于：所述导线槽(23)内设有呈圆柱形的调节组件，所述调节组件包括两块呈半圆形的调节半片；每块所述调节半片中部均开设有半圆槽，一块所述调节半片的背部设有卡接块，另一块不设有卡接块；所述导线槽(23)内设有与卡接块相对应的卡接槽。
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