CN204925316U - 输电线路对地短路的故障点定位与监测装置 - Google Patents
输电线路对地短路的故障点定位与监测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204925316U CN204925316U CN201520701209.0U CN201520701209U CN204925316U CN 204925316 U CN204925316 U CN 204925316U CN 201520701209 U CN201520701209 U CN 201520701209U CN 204925316 U CN204925316 U CN 204925316U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- transmission line
- fault
- signal
- signal output
- output part
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000004807 localization Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 30
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 21
- 238000013481 data capture Methods 0.000 claims description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000013480 data collection Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
- Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location
Landscapes
- Locating Faults (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种输电线路对地短路的故障点定位与监测装置，它的激光光源的信号输出端连接光纤耦合器的第一通信端，光纤耦合器的第二通信端连接光纤复合架空地线中一根光纤的一端，该光纤的另一端连接法拉第旋转镜的信号通信端，光纤耦合器的第三通信端连接光电探测器的信号输入端，光电探测器的信号输出端连接数据采集卡的信号输入端，数据采集卡的信号输出端连接工控机的信号输入端。本实用新型在外场及输电线路上无额外的传感器，仅仅以光纤复合架空地线中的光纤作为传感器和数据传输通道，可解决传统监测装置在恶劣气候条件下存在的通信问题、电源供电问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及输电线路检测技术领域，具体涉及一种输电线路对地短路的故障点定位与监测装置。
背景技术
我国输电线路短路跳闸故障率一直居高不下，给电网安全可靠运行带来了严重的安全隐患。每一次的短路跳闸事故，都有可能造成大范围的停电，给国民建设带来重大经济损失。为了应对短路事故对输电线路运行造成的影响，就需要及时查找输电线路上的故障点位置，尤其是故障发生后输电站“强送”不成功的情况。由于输电线路可能绵延数百公里，期间横跨江河、穿越森林群山的情况极多，依靠人力发现故障点的位置非常困难，因此有必要对输电线路短路故障事件实时定位监测，为及时排除故障提供依据。
目前，输电线路短路故障定位监测方法是在一条线路上安装若干套行波故障定位监测装置，利用太阳能供电或者线圈从导线取电，高速采集相线高频电流信号或高频电压信号并判断是否为故障行波，若为故障行波，则记录当前的GPS同步时钟时间和故障波相关数据，并通过移动网络发送到服务器端，通过数据处理得到线路故障位置。但是这种方式中设备性能容易受通信信号和GPS信号质量影响，即依赖相应运营商和天气因素，不便于维护；如果要延长监测距离，线路上就需要安装更多的监测装置，会大大增加系统的复杂性、降低系统的可靠性和可维护性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可靠的、长距离的输电线路对地短路的故障点定位与监测装置，用于监测输电线路对地短路故障的发生位置。
为解决上述技术问题，本实用新型公开的一种输电线路对地短路的故障点定位与监测装置，其特征在于：它包括激光光源、光纤耦合器、光电探测器、数据采集卡、工控机、光纤复合架空地线和法拉第旋转镜，其中，所述激光光源的信号输出端连接光纤耦合器的第一通信端，光纤耦合器的第二通信端连接光纤复合架空地线中一根光纤的一端，该光纤的另一端连接法拉第旋转镜的信号通信端，光纤耦合器的第三通信端连接光电探测器的信号输入端，光电探测器的信号输出端连接数据采集卡的信号输入端，数据采集卡的信号输出端连接工控机的信号输入端。
它还包括滤波器和光信号调理器，所述光电探测器的信号输出端依次通过光信号调理器和滤波器连接数据采集卡的信号输入端。
它还包括光放大器，所述激光光源的信号输出端通过光放大器连接光纤耦合器的第一通信端。
本实用新型的工作原理为：输电导线发生对地短路故障时，短路电流会流经光纤复合架空地线(OpticalFiberCompositeOverheadGroundWire)、或是在光纤复合架空地线上产生故障电流分量；鉴于光纤复合架空地线一般是逐塔接地的，距离故障点越近的光纤复合架空地线区段，流经的电流越大；通过对输电线路光纤复合架空地线电流分布的监测，能够实现导线对地短路故障的定位。因此，本实用新型可监测输电线路对地短路时光纤复合架空地线上的故障波形并对故障点进行定位。
本实用新型的检测过程为：激光光源发出测试激光，该测试激光经过光放大器放大后，通过光纤耦合器进入光纤复合架空地线光缆中的一根光纤，光纤温度测试激光在光纤复合架空地线光缆的光纤内传播，并在光纤内进行反射，光电探测器对输电线路光纤复合架空地线中的电流分布进行监测，并将监测数据转换为电信号，该电信号依次经过调理和滤波后由数据采集卡输送给工控机，工控机对得到的输电线路光纤复合架空地线中的电流分布数据进行分析实现导线对地短路故障的定位
本实用新型的有益效果：
本实用新型在外场及输电线路上无额外的传感器，仅仅以光纤复合架空地线中的光纤作为传感器和数据传输通道，可解决传统监测装置在恶劣气候条件下存在的通信问题、电源供电问题，为电力监测技术提供新的思路。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图；
其中，1—激光光源、2—光放大器、3—光纤耦合器、4—光电探测器、5—滤波器、6—工控机、7—光纤复合架空地线、8—法拉第旋转镜、9—光信号调理器、10—数据采集卡。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：
本实用新型的输电线路对地短路的故障点定位与监测装置，它包括激光光源1、光纤耦合器3、光电探测器4、数据采集卡10、工控机6、光纤复合架空地线7和法拉第旋转镜8，其中，所述激光光源1的信号输出端连接光纤耦合器3的第一通信端，光纤耦合器3的第二通信端连接光纤复合架空地线7中一根光纤的一端，该光纤的另一端连接法拉第旋转镜8的信号通信端，光纤耦合器3的第三通信端连接光电探测器4的信号输入端，光电探测器4的信号输出端连接数据采集卡10的信号输入端，数据采集卡10的信号输出端连接工控机6的信号输入端(数据采集卡10安装在工控机的总线插槽上)。上述光纤复合架空地线内的一根光纤作为分布式光纤传感器，同时作为数据传输通道。所述工控机6通过数据采集卡10获取光纤复合架空地线7的故障电流信号数据。光电探测器4用于将光信号转换为对应的电信号。
光纤复合架空地线7是将光纤放置在架空高压输电线的地线中，用以构成输电线路上的光纤通信网，这种结构形式兼具地线与通信双重功能，即为OPGW(OpticalFiberCompositeOverheadGroundWire)光缆。
上述技术方案中，所述激光光源1为窄线宽激光光源。
上述技术方案中，它还包括滤波器5和光信号调理器9，所述光电探测器4的信号输出端依次通过光信号调理器9和滤波器5连接数据采集卡10的信号输入端。
上述技术方案中，它还包括光放大器2，所述激光光源1的信号输出端通过光放大器2连接光纤耦合器3的第一通信端。所述光放大器2用于增强窄线宽激光光源输出的光信号，延长导线对地短路故障的定位与监测装置的工作距离。
上述技术方案中，光纤耦合器3为2×1光纤耦合器，所述光放大器2、光电探测器4位于2×1光纤耦合器的同侧。
上述技术方案中，所述激光光源1、光放大器2、光纤耦合器3、光电探测器4、滤波器5、光信号调理器9、数据采集卡10和工控机6位于一个变电站通信机房内，所述法拉第旋转镜8位于另一个变电站通信机房内。
上述技术方案中，所述工控机6控制数据采集卡10采集输电线对地短路时候的短路故障电流波数据，并进行信号处理。
上述技术方案中，法拉第旋转镜8能使方向传输光的偏振状态相对于正向传输光选择90度，用于消除偏振状态的涨落带来的影响。
本实用新型安装在输电线路两端的变电站通信机房，监测线路长度超过100千米，工控机6实时采集数据，并根据采集的数据进行分析判断，一旦监测到导线对地短路故障，则报警并计算故障点距离变电站的位置。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (4)
1.一种输电线路对地短路的故障点定位与监测装置，其特征在于：它包括激光光源(1)、光纤耦合器(3)、光电探测器(4)、数据采集卡(10)、工控机(6)、光纤复合架空地线(7)和法拉第旋转镜(8)，其中，所述激光光源(1)的信号输出端连接光纤耦合器(3)的第一通信端，光纤耦合器(3)的第二通信端连接光纤复合架空地线(7)中一根光纤的一端，该光纤的另一端连接法拉第旋转镜(8)的信号通信端，光纤耦合器(3)的第三通信端连接光电探测器(4)的信号输入端，光电探测器(4)的信号输出端连接数据采集卡(10)的信号输入端，数据采集卡(10)的信号输出端连接工控机(6)的信号输入端。
2.根据权利要求1所述的输电线路对地短路的故障点定位与监测装置，其特征在于：它还包括滤波器(5)和光信号调理器(9)，所述光电探测器(4)的信号输出端依次通过光信号调理器(9)和滤波器(5)连接数据采集卡(10)的信号输入端。
3.根据权利要求2所述的输电线路对地短路的故障点定位与监测装置，其特征在于：它还包括光放大器(2)，所述激光光源(1)的信号输出端通过光放大器(2)连接光纤耦合器(3)的第一通信端。
4.根据权利要求3所述的输电线路对地短路的故障点定位与监测装置，其特征在于：所述激光光源(1)、光放大器(2)、光纤耦合器(3)、光电探测器(4)、滤波器(5)、光信号调理器(9)、数据采集卡(10)和工控机(6)位于一个变电站通信机房内，所述法拉第旋转镜(8)位于另一个变电站通信机房内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520701209.0U CN204925316U (zh) | 2015-09-10 | 2015-09-10 | 输电线路对地短路的故障点定位与监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520701209.0U CN204925316U (zh) | 2015-09-10 | 2015-09-10 | 输电线路对地短路的故障点定位与监测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204925316U true CN204925316U (zh) | 2015-12-30 |
Family
ID=54974429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520701209.0U Active CN204925316U (zh) | 2015-09-10 | 2015-09-10 | 输电线路对地短路的故障点定位与监测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204925316U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110350462A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-10-18 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种智能防雷配电线路杆塔 |
-
2015
- 2015-09-10 CN CN201520701209.0U patent/CN204925316U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110350462A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-10-18 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种智能防雷配电线路杆塔 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103323157B (zh) | 铁路道岔转辙机锁闭杆应力增敏的光纤光栅动态监测方法及装置 | |
| CN102227090B (zh) | 10kV载波通信智能馈线自动化系统 | |
| CN102435871A (zh) | 一种基于gps同步的电力避雷器数据采集在线监测系统 | |
| CN203163769U (zh) | 一种基于分布式光纤传感器的架空线路安全监测系统 | |
| CN103884961A (zh) | 电缆故障在线监测系统 | |
| CN105978485B (zh) | 一种光伏组件在线检测方法 | |
| CN105866617B (zh) | 一种基于光纤传感技术的输电线路接地闪络故障定位方法 | |
| CN103066696A (zh) | 一种光伏发电单元监测系统 | |
| CN108768296A (zh) | 一种光伏组件监控方法 | |
| CN203434750U (zh) | 基于同步测量信息系统的煤矿防越级跳闸智能监控系统 | |
| CN202794300U (zh) | 输电线路避雷器在线监测装置 | |
| CN205038280U (zh) | 直流换流站接地极在线监测系统 | |
| CN202679067U (zh) | 一种继电保护硬压板状态采集装置 | |
| CN206164535U (zh) | 具有otdr功能的osc光模块 | |
| CN203534743U (zh) | 一种光纤传感锁闭杆应力检测装置 | |
| CN103178618A (zh) | 一种风电发电单元综合监测终端 | |
| CN111121873A (zh) | 一种分布式光纤传感装置 | |
| CN204462307U (zh) | 基于同步采样的电缆-架空线混合线路故障区段定位系统 | |
| CN204256103U (zh) | 一种基于移动互联网的输电线路行波故障定位的监测系统 | |
| CN204925316U (zh) | 输电线路对地短路的故障点定位与监测装置 | |
| CN202066926U (zh) | 基于光纤传感器技术的电力系统电容器参数在线监测系统 | |
| CN204422696U (zh) | 一种用于长距离输电线路opgw雷击定位监测装置 | |
| CN204946344U (zh) | 一种智能电表用电信息采集装置 | |
| CN204925222U (zh) | 输电线路分布式直流融冰监测装置 | |
| CN204287381U (zh) | 一种用于输电线路opgw雷击定位监测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |