CN115856494A - 一种基于多信号的非接触式故障定位装置和架空输电线路故障定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及输电线路监测技术领域,具体涉及一种基于多信号的非接触式故障定位装置和架空输电线路故障定位方法。该装置包括一体式传感器、供电单元和数据处理器,所述一体式传感器与所述数据处理器连接,所述数据处理器与所述供电单元连接;所述一体式传感器设置于待监测的架空输电线下方,所述一体式传感器包括壳体、电压传感器、电流传感器和卫星天线;所述电流传感器包括磁芯和绕在所述磁芯上的线圈组,所述磁芯安装于所述壳体内,所述电压传感器位于所述磁芯的正上方。
Description
技术领域
本发明涉及输电线路监测技术领域,具体涉及一种基于多信号的非接触式故障定位装置和架空输电线路故障定位方法。
背景技术
随着我国电力系统的发展,架空输电线路已遍布全国各地。架空输电线路采用裸导线输电,而且架设在野外,会面临覆冰、暴雨、雷击、大风等恶劣天气,还会遭遇山火、树障、飘挂物等各种情况,这些因素都有可能造成线路故障。架空输电线传输距离长,特别是超高压线路,经常跨省传输,线路可能跨越崇山峻岭等复杂的地理环境。这使得巡线查找线路故障点非常困难,巡线距离长、环境恶劣,需要消耗大量的人力物力。
随着电力电子技术的发展,分布式故障定位装置在110kV及以上电压等级的交流架空输电线路逐渐普及。该类装置对输电线路进行实时监测,并基于行波法进行故障定位,能够精确定位故障点。但该类装置需要安装在输电导线上,不仅安装过程困难,需要爬塔到输电导线上进行作业,而且通常需要等待线路停电后进行安装,时间成本、经济成本、人力成本都非常大。
近几年,有人提出了非接触式故障定位装置,该类装置安装于110kV及以上电压等级的交流架空输电线路杆塔底部,无需线路停电、爬塔安装,解决了分布式故障定位安装困难的问题。然而,目前的非接触式故障定位装置仍存在不足之处:目前该类装置体积较大,功耗较大,成本较高,且只能测量线路行波电流。由于目前装置只能测量线路行波电流,所以无法判断线路是否跳闸,导致装置误报较多。而且当线路发生高阻接地故障时,行波电流幅值低,无法识别,导致现有非接触式故障定位装置无法对高阻接地故障进行故障定位与故障告警。
发明内容
本发明的目的之一在于避免现有技术中的不足之处而提供一种基于多信号的非接触式故障定位装置,该基于多信号的非接触式故障定位装置能够采集行波电流、行波电压、工频电压信号,其能有效判断线路跳闸且能进行精确故障定位,具有容易安装、体积小的优点。
本发明的目的之二在于提供一种基于多信号的架空输电线路故障定位方法。
为实现上述目的之一,本发明提供以下技术方案:
提供一种基于多信号的非接触式故障定位装置,包括一体式传感器、供电单元和数据处理器,所述一体式传感器与所述数据处理器连接,所述数据处理器与所述供电单元连接;
所述一体式传感器设置于待监测的架空输电线下方,所述一体式传感器包括壳体、电压传感器、电流传感器和卫星天线;
所述电流传感器包括磁芯和绕在所述磁芯上的线圈,所述磁芯安装于所述壳体内,所述电压传感器位于所述磁芯的正上方。
上述基于多信号的非接触式故障定位装置的工作原理是:
一体式传感器设置了电流传感器和电压传感器,电流传感器和电压传感器均为远距离非接触式,电流传感器测量架空线路行波电流,电压传感器测量架空线路行波电压和工频电压。非接触式故障定位装置可远距离测量线路行波电流、行波电压、工频电压,可判断线路是否跳闸,可通过行波电压捕捉线路高阻接地故障,解决了无法判断线路是否跳闸、和高阻接地故障无法定位的问题。并且,电压传感器放置于电流传感器的上方,确保输电线路产生的交变电磁场的磁感线由磁芯内通过,避免电压传感器对电流传感器的干扰问题。
在一些实施方式中,所述电压传感器包括金属板,所述金属板分为上层金属板和下层金属板,所述上层金属板与下层金属板相对设置且保持一定电容,所述下层金属板接地。
在一些实施方式中,所述金属板安装于所述壳体内顶部且位于所述磁芯的正上方。
在一些实施方式中,所述卫星天线包括GPS天线,所述GPS天线为GPS陶瓷内置天线。
在一些实施方式中,所述壳体为塑料壳体。
在一些实施方式中,所述卫星天线的频率为1575.42MHz,所述电压传感器频率响应范围为30Hz-1MHz,所述电流传感器频率响应范围为1kHz-10MHz。
在一些实施方式中,所述数据处理器包括中央处理模块和分别与其电性连接的电源管理模块、上位机通讯模块、存储模块、授时模块、时钟模块、高速采集模块和数据分析处理模块;
所述中央处理模块包括MCU和与其电性连接的看门狗电路;
所述供电单元与所述数据处理器经所述电源管理模块电性连接;
授时模块包括GPS定位授时模块,所述卫星天线与所述授时模块电性连接;
所述高速采集模块包含若干个高速ADC采样电路,其对高频数据进行高速采样,并将模拟信号转化为数字信号,所述电流传感器与所述电压传感器通过所述高速采集模块与所述数据处理器电性连接;
所述数据分析处理模块包括另一个MCU和看门狗电路,所述数据分析处理模块对波形数据进行处理分析,得出故障数据。
在一些实施方式中,所述供电单元包括取能模块、充放电管理模块、储能模块;
充放电管理模块分别与取能模块、储能模块电性连接;
取能模块包括太阳能板。
本发明一种基于多信号的非接触式故障定位装置的有益效果:
(1)本发明的基于多信号的非接触式故障定位装置,其一体式传感器设置了电流传感器和电压传感器,电流传感器测量架空线路行波电流,电压传感器测量架空线路行波电压和工频电压,可远距离测量线路行波电流、行波电压、工频电压,可判断线路是否跳闸,可通过行波电压捕捉线路高阻接地故障,解决了无法判断线路是否跳闸、和高阻接地故障无法定位的问题。并且,电压传感器放置于电流传感器的上方,确保输电线路产生的交变电磁场的磁感线由磁芯内通过,避免电压传感器对电流传感器的干扰问题。
(2)本发明的基于多信号的非接触式故障定位装置,其整机采用低功耗设计,搭配小体积的太阳能板和电池便能支持装置长期运行,装置结构紧凑,体积小,成本低。
(3)本发明的基于多信号的非接触式故障定位装置,其一体式传感器仅需设置于输电线下方即可监测线路,容易安装,适合大规模生产应用。
为实现上述目的之二,本发明提供以下技术方案:
提供一种架空输电线的故障定位方法,采用上述的基于多信号的故障定位装置,包括以下步骤:
判断架空输电线的行波电流是否达到触发阈值;
若是,进行跳闸判断;
若否,判断架空输电线的行波电压是达到否触发阈值,若是则进行跳闸判断,若否则结束;
跳闸判断的标准是:采集行波电流、行波电压和工频电压的信号,进行判断是否跳闸,若是则进行故障定位和故障报警,若否则结束;
故障定位的方式是:利用故障点产生的行波沿线路往两端变电站传播时,途经两台以上的故障定位装置,根据不同故障定位装置采集到的行波波头时间差进行定位。
本发明架空输电线的故障定位方法的有益效果:
本发明的架空输电线的故障定位方法,其本专利装置可远距离测量线路工频电压,可判断线路是否跳闸,排除线路扰动,提高故障告警准确性;可远距离测量线路行波电流、行波电压,克服了线路高阻接地故障难以辨识的问题,通过行波电压捕捉线路高阻接地故障,解决了高阻接地故障的告警与定位。
附图说明
图1是实施例的一体式传感器中电流传感器与壳体的工作状态图。
图2是实施例的一体式传感器中电压传感器与壳体的工作状态图。
图3是实施例的一体式传感器中电流传感器与卫星天线的工作状态图。
图4是实施例的输电线与电流传感器的工作状态图。
图5是实施例的非接触式故障定位装置的电路示意图。
图6是实施例的电压传感器的工作原理图。
图7是实施例的架空输电线路故障定位方法的流程示意图。
图8是实施例计算故障定位的示意图。
附图标记
一体式传感器1;电流传感器11、磁芯101、绕线102;电压传感器12;卫星天线13;壳体14;供电单元2;数据处理器3
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“该”旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本发明可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本发明范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
实施例1
本实施例公开的基于多信号的非接触式故障定位装置,图5所示,包括一体式传感器1、供电单元2和数据处理器3,所述一体式传感器1与所述数据处理器3连接,所述数据处理器3与所述供电单元2连接;所述一体式传感器1设置于待监测的架空输电线下方,所述一体式传感器1包括壳体14、电压传感器12、电流传感器11和卫星天线13;所述电流传感器11包括磁芯101和绕在所述磁芯101上的绕线102,所述磁芯101安装于所述壳体14内,所述电压传感器12位于所述磁芯101的正上方。
所述电流传感器11中,磁芯101的功能是感应交变磁场,线圈的功能是将磁芯101内交变磁场转化为输出电流。
关键参数如下:
a、磁芯101采用长条状结构,长度50mm-300mm,截面积9-49mm2。
b、线圈沿磁芯101长边绕制,绕线102采用0.1-1mm2绝缘导线,线圈绕制间隔采用0-10mm,线圈绕制匝数采用50-100匝。
电流传感器11的工作原理如图4所示,传感器置于输电导线下方,传感器由磁芯101与绕组线圈组成,虚线表示导线周围闭合的磁感应线。导线中的交变电流在周围产生交变磁场,磁芯101为高磁导率材料,所以会吸引磁芯101周边的磁感线通过磁芯101,使线圈内部通过较强的交变磁场,相较于无磁芯101结构的罗氏线圈灵敏度更高,适用于远距离电流测量。
为保证导线产生的交变磁场的磁感线从传感器磁芯101通过,传感器应水平放置于输电导线正下方,在水平投影面上导线与传感器磁芯101相互垂直。
基于法拉第电磁感应定律:将一个闭合的导体回路线圈放入随时间变化的磁场中,线圈中将会出现一个随时间变化的电流,该电流就被称为感应电流,那么感应电流的产生表明导体线圈中存在感应电动势。
磁力线穿过垂直放置的磁感应线圈时,磁感应线圈产生感应电动势为:
上式中:φ为线圈中的磁通量,n为线圈匝数,B为线圈内磁感应强度,A为线圈的横截面积,μ为磁芯101磁导率,i(t)为导线电流,l为线圈与导线之间的距离。
由于磁芯101采用的高磁导率的材料,所以不考虑磁芯101与线圈之间磁感线的影响,上式中线圈横截面积A为线圈回路的面积。
由上式可知,传感器的灵敏度与电流变化率、线圈匝数、线圈横截面积、磁芯101磁导率成线性正相关,与传感器与导线之间的距离成线性负相关,调整上述参数就可改变感应电流的大小。
电压传感器12的工作原理如图6所示,传感器置于输电导线下方,传感器由上下两层金属板与中间的介质组成,传感器下层金属板接地。当输电导线上存在电压U时,会在导线对地的空间内形成均匀电场E,导线与传感器上层金属板构成电容器C1,传感器上下层金属板构成电容器C2,C1与C2构成容性分压电路,则在空间电场的影响下传感器上层金属板产生的感应电压
上述一体式传感器中,由于一体式传感器1结构紧凑,电流传感器11与电压传感器12的材质可能会对彼此的信号测量产生不良影响,因此电流传感器11抗干扰措施:
由远距离非接触式电流传感器11原理可知,使用该传感器时,需要确保输电线路产生的交变电磁场的磁感线由磁芯101内通过,所以当该电流传感器11周围存在金属等较高磁导率材料时会影响磁感线路径,进而影响该电流传感器11灵敏度与精度。
远距离非接触式电压传感器12由两层金属板与之间的介质组成,金属板磁导率较高,在设计一体式传感器1时需考虑电压传感器12与电流传感器11之间的位置关系。若电压传感器12放置在电流传感器11两端,会阻碍磁感应线通过电流传感器11磁芯101,所以设计一体式传感器1时将电压传感器12放置于电流传感器11的上方。
上述基于多信号的非接触式故障定位装置,其一体式传感器1设置了电流传感器11和电压传感器12,电流传感器11测量架空线路行波电流,电压传感器12测量架空线路行波电压和工频电压。非接触式故障定位装置可远距离测量线路行波电流、行波电压、工频电压,可判断线路是否跳闸,可通过行波电压捕捉线路高阻接地故障,解决了无法判断线路是否跳闸、和高阻接地故障无法定位的问题。电压传感器12放置于电流传感器11的上方,确保输电线路产生的交变电磁场的磁感线由磁芯101内通过,避免电压传感器12对电流传感器11的干扰问题。非接触式故障定位装置整机采用低功耗设计,搭配小体积的太阳能板和电池便能支持装置长期运行,装置结构紧凑,体积小,成本低。其一体式传感器1仅需设置输电线下方即可检测线路,容易安装,适合大规模生产应用。
实施例2
便于理解,以下提供了基于多信号的非接触式故障定位装置的一个实施例进行说明,在实际应用中:
图6所示,所述电压传感器12包括金属板,所述金属板分为上层金属板和下层金属板,所述上层金属板与下层金属板相对设置且保持一定电容,所述下层金属板接地。
由于使用电压传感器12时需要确保电压传感器12水平放置于输电导线下方,且输电导线与电压传感器12上层金属板之间的电容C1、电压传感器12上层金属对地电容C2应保持恒定,若上层金属板对地存在其他不确定的接地结构,将影响电压传感器12灵敏度与精度,本发明的电压传感器12采用了双层金属板结构,下层金属板接地,确保上层金属板对地电容C2不受其他器件材质干扰。并且,将电压传感器12放置于装置最顶端,使用时将安装到与导线相距固定距离的位置,即可确保输电导线与电压传感器12上层金属板之间的电容C1保持恒定值。
本实施例中,所述金属板安装于所述壳体14内顶部且位于所述磁芯101的正上方。
金属板安装于所述壳体14内顶部且位于所述磁芯101的正上方,使得一体式传感器结构紧凑。
其他部件和原理与实施例1相同,此处不再赘述。
实施例3
便于理解,以下提供了基于多信号的非接触式故障定位装置的一个实施例进行说明,图1,在实际应用中:
所述卫星天线13包括GPS天线,所述GPS天线为GPS陶瓷内置天线。
卫星天线13选用GPS陶瓷内置天线,具有体积小、结构简单的特点,适用于一体式传感器1的高密度结构。
其他部件和原理与实施例1相同,此处不再赘述。
实施例4
便于理解,以下提供了基于多信号的非接触式故障定位装置的一个实施例进行说明,在实际应用中:
所述壳体14为塑料壳体。塑料壳体14为低磁导率材质,确保输电线路产生的交变电磁场的磁感线由磁芯101内通过。
其他部件和原理与实施例1相同,此处不再赘述。
实施例5
便于理解,以下提供了基于多信号的非接触式故障定位装置的一个实施例进行说明,在实际应用中:
本实施例中,所述卫星天线13的频率为1575.42MHz,所述电压传感器12频率响应范围为30Hz-1MHz,所述电流传感器11频率响应范围为1kHz-10MHz。
由于一体式传感器1集成了卫星天线13,在天线收发信号时,周围空间会产生电磁波,可能影响传感器的信号测量,所选卫星天线13频率为1575.42MHz,电压传感器12频率响应范围为30Hz-1MHz,电流传感器11频率响应范围为1kHz-10MHz。所以一体式传感器1中卫星天线13收发信号不会对传感器造成干扰。
其他部件和原理与实施例1相同,此处不再赘述。
实施例6
便于理解,以下提供了基于多信号的非接触式故障定位装置的一个实施例进行说明,图5所示,在实际应用中:
所述数据处理器3包括中央处理模块31和分别与其电性连接的电源管理模块32、上位机通讯模块33、存储模块34、授时模块35、时钟模块36、高速采集模块37和数据分析处理模块38;
所述中央处理模块31包括MCU 311和与其电性连接的看门狗电路312,中央处理模块作用在于装置功能的实现,数据的处理分析、电源和各模块的控制;
所述供电单元2与所述数据处理器3经所述电源管理模块32电性连接,所述电源管理模块32的作用在于对装置所用电源的管理和调配,所述电源管理模块32的功能由中央处理模块统一调配;
上位机通讯模块33使用485通讯。
存储模块34为装置提供存储空间,实现装置波形数据、工况数据、参数等数据的存储。
授时模块35包括GPS定位授时模块,所述卫星天线13与所述授时模块电性连接,授时模块可为故障定位装置提供高精度的卫星时钟,以供装置自身时钟需求。
所述时钟模块36为故障定位装置提供内部时钟走时计时。
所述高速采集模块37包含若干个高速ADC采样电路,其对高频数据进行高速采样,并将模拟信号转化为数字信号,所述电流传感器11与所述电压传感器12通过所述高速采集模块37与所述数据处理器3电性连接;
所述数据分析处理模块38包括MCU 381、另一个看门狗电路382,所述数据分析处理模块38对波形数据进行处理分析,得出故障数据。
本实施例中,所述供电单元2包括取能模块21、充放电管理模块22、储能模块23;
充放电管理模块22分别与取能模块21、储能模块23电性连接;
取能模块21包括太阳能板,取能模块21为充放电管理模块22提供充放电能量。充放电管理模块22对储能模块进行充放电管理,并为数据处理器3提供电能。储能模块23的作用在于进行储能,当外部无法供电时,通过充放电管理模块22为数据处理器3提供电能。
其他部件和原理与实施例1相同,此处不再赘述。
实施例7
本实施例公开的架空输电线路故障定位方法,采用实施例1所述的基于多信号的故障定位装置,图6-8所示,包括以下步骤:
判断架空输电线的行波电流幅值是否大于触发阈值,
若是,进行跳闸判断;
若否,判断架空输电线的行波电压幅值是否大于触发阈值,若是则进行跳闸判断,若否则结束;
跳闸判断的方法是:采集行波电流、行波电压和工频电压的信号,进行判断是否跳闸,若是则进行故障定位和故障报警,若否则结束;
故障定位的方法是:利用故障点产生的行波沿线路往两端变电站传播时,途经两台以上的故障定位装置,根据不同故障定位装置采集到的行波波头时间差进行定位。
故障定位装置的传感器采集的电流信号为行波电流,电压信号经处理为1路高频信号和1路工频信号。本专利装置采用硬件触发波形采集的方式进行工作,装置设有两路比较电路,分别为对行波电流和行波电压信号的比较触发,当架空输电线的行波电流、行波电压超过设定的触发阈值时,触发一体式传感器中的电流传感器11对行波电流的信号采集以及电压传感器12对行波电压、工频电压的信号采集;触发后,故障定位装置通过卫星天线13获取当前卫星时间,卫星时间标记给所述数据处理器3;
通过工频电压信号是否归零判断线路是否跳闸,若线路跳闸,则进行故障定位,故障定位的方式为:
利用故障点产生的行波沿线路往两端变电站传播时,途经两台以上的故障定位装置,根据不同故障定位装置采集到的行波波头时间差进行精确定位。
计算公式如下:
结合图8,上述计算公式的解释如下:t0时刻两个监测点M、N之间的F点发生故障,L为M、N之间的距离,t1为故障行波往变电站A传输时到达监测点M的时刻,t2为故障行波往变电站B传输时到达监测点N的时刻,v为行波速度,x1为M点到F点的距离,x2为N点到F点的距离,根据x1、x2的距离确定故障位置。
上述的架空输电线路故障定位方法,其本专利装置可远距离测量线路工频电压,可判断线路是否跳闸,排除线路扰动,提高故障告警准确性;可远距离测量线路行波电流、行波电压,克服了线路高阻接地故障难以辨识的问题,通过行波电压捕捉线路高阻接地故障,解决了高阻接地故障的告警与定位。
其他部件和原理与实施例1相同,此处不再赘述。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本申请的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于多信号的非接触式故障定位装置,其特征是:包括一体式传感器、供电单元和数据处理器,所述一体式传感器与所述数据处理器连接,所述数据处理器与所述供电单元连接;
所述一体式传感器设置于待监测的架空输电线下方,所述一体式传感器包括壳体、电压传感器、电流传感器和卫星天线;
所述电流传感器包括磁芯和绕在所述磁芯上的线圈,所述磁芯安装于所述壳体内,所述电压传感器位于所述磁芯的正上方。
2.根据权利要求1所述的基于多信号的非接触式故障定位装置,其特征是:所述电压传感器包括金属板,所述金属板分为上层金属板和下层金属板,所述上层金属板与下层金属板相对设置且保持一定电容,所述下层金属板接地。
3.根据权利要求2所述的基于多信号的非接触式故障定位装置,其特征是:所述金属板安装于所述壳体内顶部且位于所述磁芯的正上方。
4.根据权利要求3所述的基于多信号的非接触式故障定位装置,其特征是:所述卫星天线包括GPS天线,所述GPS天线为GPS陶瓷内置天线。
5.根据权利要求1所述的基于多信号的非接触式故障定位装置,其特征是:所述壳体为塑料壳体。
6.根据权利要求1所述的基于多信号的非接触式故障定位装置,其特征是:所述卫星天线的频率为1575.42MHz,所述电压传感器频率响应范围为30Hz-1MHz,所述电流传感器频率响应范围为1kHz-10MHz。
7.根据权利要求6所述的基于多信号的非接触式故障定位装置,其特征是:所述数据处理器包括中央处理模块和分别与其电性连接的电源管理模块、上位机通讯模块、存储模块、授时模块、时钟模块、高速采集模块和数据分析处理模块;
所述中央处理模块包括MCU和与其电性连接的看门狗电路;
所述供电单元与所述数据处理器经所述电源管理模块电性连接;
授时模块包括GPS定位授时模块,所述卫星天线与所述授时模块电性连接;
所述高速采集模块包含若干个高速ADC采样电路,其对高频数据进行高速采样,并将模拟信号转化为数字信号,所述电流传感器与所述电压传感器通过所述高速采集模块与所述数据处理器电性连接;
所述数据分析处理模块包括另一个MCU与看门狗电路,所述数据分析处理模块对波形数据进行处理分析,得出故障数据。
8.根据权利要求6所述的基于多信号的非接触式故障定位装置,其特征是:所述供电单元包括取能模块、充放电管理模块、储能模块;
充放电管理模块分别与取能模块、储能模块电性连接;
取能模块包括太阳能板。
9.一种架空输电线路故障定位方法,其特征是:采用权利要求1-8任一项所述的基于多信号的故障定位装置,包括以下步骤:
判断架空输电线的行波电流幅值是否大于触发阈值,
若是,进行跳闸判断;
若否,判断架空输电线的行波电压幅值是否大于触发阈值,若是则进行跳闸判断,若否则结束;
跳闸判断的方法是:采集行波电流、行波电压和工频电压的信号,判断是否跳闸,若是则进行故障定位和故障报警,若否则结束;
故障定位的方法是:利用故障点产生的行波沿线路往两端变电站传播时,途经两台以上的故障定位装置,根据不同故障定位装置采集到的行波波头时间差进行定位。
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CN202211363658.XA CN115856494A (zh) | 2022-11-02 | 2022-11-02 | 一种基于多信号的非接触式故障定位装置和架空输电线路故障定位方法 |
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2022
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