CN117129792A - 一种防干扰式高压输电线路行波法故障测距装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防干扰式高压输电线路行波法故障测距装置，具体涉及高压输电线路故障检测领域，包括供电系统、信号接收系统、监测录波装置、测距分析装置以及信息反馈系统，本发明通过在信号接收系统中设置有信号干扰屏蔽器以及信号放大器，利用信号干扰屏蔽器对磁场的干扰信号进行屏蔽，之后利用信号放大器将所需接收的信号放大接收，使得空间磁场信号获取更加精准，在信息反馈系统中设置有报警模块以及无线模块，双重报警的设计能够使得报警信息的传递更为效率。
Description
技术领域
本发明涉及高压输电线路故障检测领域，尤其涉及一种防干扰式高压输电线路行波法故障测距装置。
背景技术
输电线路是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。结构形式，输电线路分为架空输电线路和电缆线路。
故障行波测距是用电压、电流行波进行线路故障测距的方法。单端法是测量故障产生的行波在故障点及母线之间往返一趟的时间来计算故障距离.双端法利用故障行波到达线路两端的时间差测距；
一般来说，故障行波测距作为输电线路故障检测方法广泛进行应用，然而在进行故障检测过程中，周围容易出现一些干扰性的磁场，导致了故障检测的不准确性，其次，故障检测后，大多都是线下报警，若是恰好周围没有工作人员，则无法及时接收报警信息，因此本发明提出一种防干扰式高压输电线路行波法故障测距装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种防干扰式高压输电线路行波法故障测距装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种防干扰式高压输电线路行波法故障测距装置，包括供电系统、信号接收系统、监测录波装置、测距分析装置以及信息反馈系统，所述信号接收系统包括磁场传感器、信号干扰屏蔽器以及信号放大器，所述磁场传感器配置用于接收输电线路的空间磁场信号，所述信号干扰屏蔽器配置用于磁场干扰信号的屏蔽，所述信号放大器配置用于磁场信号的加强放大处理；
所述信息反馈系统包括信号接收器、控制器模块、报警模块以及无线模块，所述信号接收器配置用于信号的接收，所述控制器模块配置用于报警模块的运行，所述报警模块配置用于线下故障警报，所述无线模块配置用于报警信息的线上传递；
通过设置有双重报警，双重报警分别为报警模块以及无线模块，无线模块通过网络与管理员手机等设备进行网络信号连接，进而在检测到故障信息时，可通过互联网将报警信息传递至管理员的手机或者其他终端上，与线上的报警模块相互结合使用，能够有效地提高报警的效率，避免因为未及时对故障进行处理导致故障的进一步扩大。
优选的，所述供电系统配置用于设备的供电，所述供电系统与设备之间通过连接线并联连接；
设备与供电系统之间通过连接线进行并联连接，并联连接过程中，不会因为某一线路的设备发生故障从而影响其他线路上的设备使用的故障。
优选的，所述监测录波装置包括监测录波器、数据记录模块、数据处理分类模块以及数据存储模块，所述监测录波器配置用于监测和录制故障行波信号的波形，所述数据记录模块配置用于数据的记录，所述数据处理分类模块配置用于故障行波信号波形的分类，数据存储模块配置用于数据的备份；
通过记录不同时刻下的故障波形，并且进行数据的备份以及上传，能够方便后续过程中利用故障的波形确定故障的种类以及故障波形的分析，进而判断出故障点的位置，备份的数据则能够对过往的故障波形进行记录，以便于在下次出现相同波形的时候快速对波形数据进行处理。
优选的，所述测距分析装置包括故障测距仪、故障点标记模块以及信号收发器，所述故障测距仪配置用于计算故障距离，所述故障点标记模块配置用于故障点的标记，信号收发器配置用于信号的收发；
在测距分析装置中不仅使用故障测距仪进行故障距离的计算，还通过故障点标记模块对故障点进行了标记，方便工作人员在检修过程中对故障点进行精准的定位。
优选的，所述信号接收系统的信号接收过程具体为：信号接收过程中，首先通过信号干扰屏蔽器对干扰信号进行干扰，之后利用信号放大器将空间磁场信号进行放大，磁场传感器接收输电线路的空间磁场信号。
优选的，所述监测录波装置的具体使用步骤如下：利用监测录波器对故障行波信号的波形进行记录，分别记录下各个触发时刻下的波形，之后数据记录模块对波形进行记录，数据传递至数据分类处理模块进行分类处理，即按照对应时刻对波形进行记录，记录后的数据分别上传以及通过数据存储模块同步备份。
优选的，所述测距分析装置的具体分析过程如下：首先通过故障测距仪对故障距离进行计算，之后利用故障点标记模块对故障点进行标记，方便对故障点进行定位，通过信号收发器接收波形信号以及上传故障距离数据和故障点定位数据。
优选的，所述信息反馈系统的具体反馈过程如下：信号接收器接收到测距分析装置传递的信息后，之后信息传递至控制器模块，控制器模块发出指令，使得报警模块以及无线模块运行，报警模块发出警报进行线下报警，无线模块将故障报警信息上传至管理员手机上，进行线上报警。
本发明的有益效果为：
1.本发明通过在信号接收系统中设置有信号干扰屏蔽器以及信号放大器，利用信号干扰屏蔽器对磁场的干扰信号进行屏蔽，之后利用信号放大器将所需接收的信号放大接收，使得空间磁场信号获取更加精准，其次，在测距分析装置中不仅使用故障测距仪进行故障距离的计算，还通过故障点标记模块对故障点进行了标记，方便工作人员在检修过程中对故障点进行精准的定位；
2.本发明中，通过设置有双重报警，双重报警分别为报警模块以及无线模块，无线模块通过网络与管理员手机等设备进行网络信号连接，进而在检测到故障信息时，可通过互联网将报警信息传递至管理员的手机或者其他终端上，与线上的报警模块相互结合使用，能够有效地提高报警的效率，避免因为未及时对故障进行处理导致故障的进一步扩大。
附图说明
图1为本发明中的结构示意图。
图例说明：
1、供电系统；2、信号接收系统；3、监测录波装置；4、测距分析装置；5、信息反馈系统；
21、磁场传感器；22、信号干扰屏蔽器；23、信号放大器；
31、监测录波器；32、数据记录模块；33、数据处理分类模块；34、数据存储模块；
41、故障测距仪；42、故障点标记模块；43、信号收发器；
51、信号接收器；52、控制器模块；53、报警模块；54、无线模块。
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。
实施例
如图1所示，一种防干扰式高压输电线路行波法故障测距装置，包括供电系统1、信号接收系统2、监测录波装置3、测距分析装置4以及信息反馈系统5，信号接收系统2包括磁场传感器21、信号干扰屏蔽器22以及信号放大器23，磁场传感器21配置用于接收输电线路的空间磁场信号，信号干扰屏蔽器22配置用于磁场干扰信号的屏蔽，信号放大器23配置用于磁场信号的加强放大处理；
信息反馈系统5包括信号接收器51、控制器模块52、报警模块53以及无线模块54，信号接收器51配置用于信号的接收，控制器模块52配置用于报警模块53的运行，报警模块53配置用于线下故障警报，无线模块54配置用于报警信息的线上传递，通过设置有双重报警，双重报警分别为报警模块53以及无线模块54，无线模块54通过网络与管理员手机等设备进行网络信号连接，进而在检测到故障信息时，可通过互联网将报警信息传递至管理员的手机或者其他终端上，与线上的报警模块53相互结合使用，能够有效地提高报警的效率，避免因为未及时对故障进行处理导致故障的进一步扩大。
其中，供电系统1配置用于设备的供电，供电系统1与设备之间通过连接线并联连接，设备与供电系统1之间通过连接线进行并联连接，并联连接过程中，不会因为某一线路的设备发生故障从而影响其他线路上的设备使用的故障。
其中，监测录波装置3包括监测录波器31、数据记录模块32、数据处理分类模块33以及数据存储模块34，监测录波器31配置用于监测和录制故障行波信号的波形，数据记录模块32配置用于数据的记录，数据处理分类模块33配置用于故障行波信号波形的分类，数据存储模块34配置用于数据的备份，通过记录不同时刻下的故障波形，并且进行数据的备份以及上传，能够方便后续过程中利用故障的波形确定故障的种类以及故障波形的分析，进而判断出故障点的位置，备份的数据则能够对过往的故障波形进行记录，以便于在下次出现相同波形的时候快速对波形数据进行处。
其中，测距分析装置4包括故障测距仪41、故障点标记模块42以及信号收发器43，故障测距仪41配置用于计算故障距离，计算故障距离的公式为：故障公里标＝上网点公里标-(故障距离-供电线长度)，故障点标记模块42配置用于故障点的标记，信号收发器43配置用于信号的收发，在测距分析装置4中不仅使用故障测距仪41进行故障距离的计算，还通过故障点标记模块42对故障点进行了标记，方便工作人员在检修过程中对故障点进行精准的定位。
对比例1
本实施例与所提供的实施例1的方法大致相同，其主要区别在于：信号接收系统中未设置信号干扰屏蔽器；
对比例2
本实施例与所提供的实施例1的方法大致相同，其主要区别在于：测距分析装置中未设置故障点标记模块。
对比例3
本实施例与所提供的实施例1的方法大致相同，其主要区别在于：信息反馈系统中未设置无线模块。
性能测试
分别取相同线路的实施例1和对比例1～3所提供的一种防干扰式高压输电线路行波法故障测距装置的故障点检测的准确性以及维修效率，检测方法为：GB/T 3048.1-2007《电线电缆电性能试验方法第1部分：总则》。
通过分析上述各表中的相关数据可知：
通过在信号接收系统中设置有信号干扰屏蔽器以及信号放大器，利用信号干扰屏蔽器对磁场的干扰信号进行屏蔽，之后利用信号放大器将所需接收的信号放大接收，使得空间磁场信号获取更加精准，在未设置信号干扰屏蔽器的时候，信号干扰强度较大，在信号影响的情况的，导致整个装置的故障检测点的准确性和维修效率会大大的降低，导致影响整个装置的工作性能，在设置信号信号屏蔽干扰器后，可以将故障点检测的准确性和大大提高，满足使用的场景，将准确性提高至99.9％，从而使维修效率大大提高；
故障点标记模块未设置的时候，装置虽然在检测的时候，可以将检测的效率大大提高，但是由于没有标记模块，但是在维修的时候，可能会忘记故障点的位置，从而影响维修的效率，设置标记模块后，故障点标记模块对故障点进行了标记，方便工作人员在检修过程中对故障点进行精准的定位，从而减少遗忘的程度，并且可以根据标记的点，进行合理的路线标记，提高维修的效率，从而减少维修的时长，将维修的效率大大的提高；
通过设置有双重报警，双重报警分别为报警模块以及无线模块，无线模块通过网络与管理员手机等设备进行网络信号连接，进而在检测到故障信息时，可通过互联网将报警信息传递至管理员的手机或者其他终端上，与线上的报警模块相互结合使用，能够有效地提高报警的效率，避免因为未及时对故障进行处理导致故障的进一步扩大。
工作原理：信号接收过程中，首先通过信号干扰屏蔽器22对干扰信号进行干扰，之后利用信号放大器23将空间磁场信号进行放大，磁场传感器21接收输电线路的空间磁场信号，利用监测录波器31对故障行波信号的波形进行记录，分别记录下各个触发时刻下的波形，之后数据记录模块32对波形进行记录，数据传递至数据分类处理模块进行分类处理，即按照对应时刻对波形进行记录，记录后的数据分别上传以及通过数据存储模块34同步备份，首先通过故障测距仪41对故障距离进行计算，之后利用故障点标记模块42对故障点进行标记，方便对故障点进行定位，通过信号收发器43接收波形信号以及上传故障距离数据和故障点定位数据，信号接收器51接收到测距分析装置4传递的信息后，之后信息传递至控制器模块52，控制器模块52发出指令，使得报警模块53以及无线模块54运行，报警模块53发出警报进行线下报警，无线模块54将故障报警信息上传至管理员手机上，进行线上报警。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种防干扰式高压输电线路行波法故障测距装置，包括供电系统、信号接收系统、监测录波装置、测距分析装置以及信息反馈系统，其特征在于，所述信号接收系统包括磁场传感器、信号干扰屏蔽器以及信号放大器，所述磁场传感器配置用于接收输电线路的空间磁场信号，所述信号干扰屏蔽器配置用于磁场干扰信号的屏蔽，所述信号放大器配置用于磁场信号的加强放大处理；
所述信息反馈系统包括信号接收器、控制器模块、报警模块以及无线模块，所述信号接收器配置用于信号的接收，所述控制器模块配置用于报警模块的运行，所述报警模块配置用于线下故障警报，所述无线模块配置用于报警信息的线上传递。
2.根据权利要求1所述的一种防干扰式高压输电线路行波法故障测距装置，其特征在于，所述供电系统配置用于设备的供电，所述供电系统与设备之间通过连接线并联连接。
3.根据权利要求1所述的一种防干扰式高压输电线路行波法故障测距装置，其特征在于，所述监测录波装置包括监测录波器、数据记录模块、数据处理分类模块以及数据存储模块，所述监测录波器配置用于监测和录制故障行波信号的波形，所述数据记录模块配置用于数据的记录，所述数据处理分类模块配置用于故障行波信号波形的分类，数据存储模块配置用于数据的备份。
4.根据权利要求1所述的一种防干扰式高压输电线路行波法故障测距装置，其特征在于，所述测距分析装置包括故障测距仪、故障点标记模块以及信号收发器，所述故障测距仪配置用于计算故障距离，所述故障点标记模块配置用于故障点的标记，信号收发器配置用于信号的收发。
5.根据权利要求1所述的一种防干扰式高压输电线路行波法故障测距装置，其特征在于，所述信号接收系统的信号接收过程具体为：信号接收过程中，首先通过信号干扰屏蔽器对干扰信号进行干扰，之后利用信号放大器将空间磁场信号进行放大，磁场传感器接收输电线路的空间磁场信号。
6.根据权利要求1所述的一种防干扰式高压输电线路行波法故障测距装置，其特征在于，所述监测录波装置的具体使用步骤如下：利用监测录波器对故障行波信号的波形进行记录，分别记录下各个触发时刻下的波形，之后数据记录模块对波形进行记录，数据传递至数据分类处理模块进行分类处理，即按照对应时刻对波形进行记录，记录后的数据分别上传以及通过数据存储模块同步备份。
7.根据权利要求1所述的一种防干扰式高压输电线路行波法故障测距装置，其特征在于，所述测距分析装置的具体分析过程如下：首先通过故障测距仪对故障距离进行计算，之后利用故障点标记模块对故障点进行标记，方便对故障点进行定位，通过信号收发器接收波形信号以及上传故障距离数据和故障点定位数据。
8.根据权利要求1所述的一种防干扰式高压输电线路行波法故障测距装置，其特征在于，所述信息反馈系统的具体反馈过程如下：信号接收器接收到测距分析装置传递的信息后，之后信息传递至控制器模块，控制器模块发出指令，使得报警模块以及无线模块运行，报警模块发出警报进行线下报警，无线模块将故障报警信息上传至管理员手机上，进行线上报警。
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