CN206420991U - 一种输电线路故障定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种输电线路故障定位系统，包括：多个检测终端，多个检测终端依次设置于输电线路，每个检测终端均包括电流传感器、GPS/北斗定位装置及控制器，控制器包括检测处理器及与检测处理器连接的电流信号采集模块、定位信号采集模块、第一无线通信模块、电源模块；监测定位终端，其与多个检测终端无线通信连接，包括测定位处理器及与其连接的第二无线通信模块、显示模块。本实用新型通过设置多个检测终端，靠近故障点的检测终端能够检测故障电流的行波信号并发送至监测定位终端，监测定位终端的监测定位处理器能够根据故障电流的行波信号及靠近故障点的两个监测终端的定位信号判断故障点的位置，其有利于提高故障点定位的准确性。

Description

一种输电线路故障定位系统

技术领域

本实用新型涉及输电线路故障定位技术，尤其是涉及一种输电线路故障定位系统。

背景技术

随着计算机、通信和传感器等技术的快速发展，国内外科研机构、企业已经在输电线路故障定位技术方面进行了大量的研究和实践，例如：输电线路故障指示器、变电站行波测距装置、变电站阻抗测距仪等等。其中，输电线路故障指示器仅能自动定位故障区段，无法有效确定故障点的精确位置，故障定位准确性取决于故障指示器的安装密度，其准确度和实用性难以满足输电线路维护的要求。而对于变电站阻抗测距和行波测距方法的装置与系统，尽管从原理上可以准确定位故障点位置，但其实际应用中，弱行波信号的有效提取、故障点反射波与对端母线反射波的有效识别和雷电干扰的有效辨识和定位灯问题很大程度影响了其定位准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种输电线路故障定位系统，解决现有技术中输电线路故障定位准确性低的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种输电线路故障定位系统，包括：

多个检测终端，多个检测终端依次设置于输电线路，每个检测终端均包括用于检测输电线路上的故障电流行波信号的电流传感器、用于定位的GPS/北斗定位装置及控制器，控制器包括用于采集电流传感器检测的故障电流行波信号的电流信号采集模块、用于采集所述GPS/北斗定位装置获取的定位信号的定位信号采集模块、用于将电流信号和定位信号发送出去的第一无线通信模块、用于供电的电源模块及检测处理器，所述电流信号采集模块、定位信号采集模块、第一无线通信模块、电源模块均与所述检测处理器连接；

监测定位终端，其与多个检测终端无线通信连接，其包括用于接收第一无线通信模块发送的故障电流行波信号和定位信号的第二无线通信模块、用于显示故障电流行波信号和定位信号的显示模块、用于根据故障电流行波信号和定位信号判断故障点位置的监测定位处理器，所述第一无线通信模块、显示模块均与所述监测定位处理器连接。

优选的，所述检测终端还包括用于检测海拔信息的海拔传感器、用于检测输电线路温度的温度传感器、用于检测湿度的湿度传感器，所述控制器包括用于采集海拔传感器检测的海拔信号的海拔信号采集模块、用于采集温度传感器检测的温度信号的温度信号采集模块、用于采集湿度传感器检测的湿度信号的湿度信号采集模块，所述海拔信号采集模块、温度信号采集模块、湿度信号采集模块均与所述检测处理器连接。

优选的，所述输电线路故障定位系统还包括与多个检测终端无线通信连接的手持终端。

优选的，所述检测终端还包括与所述电源模块连接的太阳能发电模块。

优选的，所述控制器还包括用于采集所述电源模块的电压信号的电压信号采集模块，所述电压信号采集模块与检测处理器连接。

优选的，所述监测定位终端包括一报警模块、一用于获取电源模块的电压信号的电压获取模块、一用于比较电压信号是否低于设定阈值的比较模块及用于当电压信号低于设定阈值时驱动报警模块报警的驱动模块。

优选的，相邻两个检测终端的间距为20～30km。

与现有技术相比，本实用新型通过设置多个检测终端，靠近故障点的检测终端能够检测故障电流的行波信号并发送至监测定位终端，监测定位终端的监测定位处理器能够根据故障电流的行波信号及靠近故障点的两个监测终端的定位信号判断故障点的位置，其有利于提高故障点定位的准确性。

附图说明

图1是本实用新型的输电线路故障定位系统的连接框图；

图2是本实用新型的检测处理器的连接框图；

图3是本实用新型的监测定位处理器的连接框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1～3，本实用新型的实施例提供了一种输电线路故障定位系统，包括监测定位终端2及与监测定位终端2无线通信连接的多个检测终端1。

具体的，如图1所示，多个检测终端1可依次设置于输电线路，每个检测终端1均包括用于检测输电线路上的故障电流行波信号的电流传感器11、用于定位的GPS/北斗定位装置12及控制器13，控制器13包括用于采集电流传感器11检测的故障电流行波信号的电流信号采集模块131、用于采集所述GPS/北斗定位装置12获取的定位信号的定位信号采集模块132、用于将电流信号和定位信号发送出去的第一无线通信模块133、用于供电的电源模块134及检测处理器135，所述电流信号采集模块131、定位信号采集模块132、第一无线通信模块133、电源模块134均与所述检测处理器135连接；

监测定位终端2，其与多个检测终端1无线通信连接，其包括用于接收第一无线通信模块133发送的故障电流行波信号和定位信号的第二无线通信模块21、用于显示故障电流行波信号和定位信号的显示模块22、用于根据故障电流行波信号和定位信号判断故障点位置的监测定位处理器23，所述第一无线通信模块133、显示模块22均与所述监测定位处理器23连接。

如图1、图2所示，当输电线路上产生的故障电流行波时，电流传感器11可实时检测故障电流行波信号，而电流信号采集模块131实时采集电流传感器11检测的的故障电流行波信号，该故障电流行波信号经过检测处理器135进行处理后由第一无线通信模块133发送至监测定位终端2；其中，检测处理器135包括用于将模拟信号转换为数字信号的A/D转换单元135a、用于记录故障电流行波信号采集的时间信息的记时单元135b及处理单元135c，记时单元135b主要记录故障电流行波的第一个波头到达电流传感器11的时间，记时单元135b记录的时间信息与故障电流行波信号、定位信号同时发送至监测定位终端2，在经过监测定位处理器23的判断处理后可对故障点进行定位。

如图1、图3所示，本实施例监测定位处理器23包括用于获取检测终端1的定位信号的定位信号获取单元231、用于获取时间信息的时间获取单元232、用于根据定位信号和故障电流行波信号获取故障电流行波在输送线路上的波速的波速获取单元233、用于运算故障点与其靠近的检测终端1的距离的运算单元234、用于根据运算单元234运算的距离和靠近故障点的检测终端1的定位信号对故障点进行定位的定位判定单元235及控制单元236。在对故障电流行波进行检测时，由于故障电流行波具有较强的衰减性，故位于故障点两侧的两个检测终端1检测的信号较强，而采用较强信号有利于提高后续处理的准确性。为了便于说明，设定故障点位于检测终端A和终端终端B之间，可通过时间获取单元232获取故障电流行波的第一个波头到达检测终端A和检测终端B的时间，波速获取单元233可根据定位信号确定的检测终端A和终端终端B之间的距离及故障电流行波信号获取行波速度，其可采用现有常规计算公式计算获取。

那么，运算单元234可根据以下公式对故障点与检测终端A、终端终端B之间的距离分别进行运算：

L_A＝[(T_A-T_B)*V+L]/2

L_B＝[(T_B-T_A)*V+L]/2

其中，L_A故障点至检测终端A之间的距离，T_A为故障电流行波的第一个波头到达检测终端A的时间，T_B为故障电流行波的第一个波头到达检测终端B的时间，V为故障电流行波的波速，L为检测终端A与终端终端B之间距离，L_B为故障点至检测终端B之间的距离。

通过上述公式可获取故障点与检测终端A和终端终端B之间的距离，定位判定单元235可根据检测终端A、终端终端B的位置信息对故障点进行精确定位，并通过显示模块22显示出来。

本实施例所述检测终端1还包括用于检测海拔信息的海拔传感器14、用于检测输电线路温度的温度传感器15、用于检测湿度的湿度传感器16，所述控制器13包括用于采集海拔传感器14检测的海拔信号的海拔信号采集模块136、用于采集温度传感器15检测的温度信号的温度信号采集模块137、用于采集湿度传感器16检测的湿度信号的湿度信号采集模块138，所述海拔信号采集模块136、温度信号采集模块137、湿度信号采集模块138均与所述检测处理器135连接。本实施例通过采集海拔信号、温度信号、湿度信号以判断故障点附近的环境状态，从而便于发生故障时，维修人员可根据环境状态适时安排检修，避免在恶劣环境下检修影响安全。

本实施例所述输电线路故障定位系统还包括与多个检测终端1无线通信连接的手持终端3，该手持终端3一般为该线路负责人持有，手持终端3上可设置手持定位处理器，其可根据获取故障电流行波信号和定位信号对故障点进行定位，其定位方式与监测定位终端2基本相同，故不作详细赘述。

为了提高检测终端1的续航能力，本实施例所述检测终端1还包括与所述电源模块134连接的太阳能发电模块139，对应的电源模块134可采用可充电电池，通过太阳能发电模块139实时发电对电源模块134进行充电，保证检测终端1具有较高的续航能力。

本实施例所述控制器13还包括用于采集所述电源模块134的电压信号的电压信号采集模块130，所述电压信号采集模块130与检测处理器135连接，电压信号采集模块130可实时采集电源模块134的电压信号，当电源模块134的电压信号低于设定值时，说明电源模块134的电量较低。

具体的，本实施例所述监测定位终端2包括一报警模块24、一用于获取电源模块的电压信号的电压获取模块27、一用于比较电压信号是否低于设定阈值的比较模块25及用于当电压信号低于设定阈值时驱动报警模块24报警的驱动模块26。本实施例报警模块24可采用声光报警器，当比较模块25判断电压信号低于设定阈值时，说课检测终端1的电量较低，驱动模块26驱动报警模块24进行报警，以便于监测人员适时调节检测终端1通过输送线路取电。

由于故障电流行波具有较强的衰减性，为了保证检测的准确性，本实施例相邻两个检测终端1的间距为20～30km，优选为24km。

与现有技术相比，本实用新型通过设置多个检测终端1，靠近故障点的检测终端1能够检测故障电流的行波信号并发送至监测定位终端2，监测定位终端2的监测定位处理器23能够根据故障电流的行波信号及靠近故障点的两个监测终端的定位信号判断故障点的位置，其有利于提高故障点定位的准确性。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种输电线路故障定位系统，其特征在于，包括：

多个检测终端，多个检测终端依次设置于输电线路，每个检测终端均包括用于检测输电线路上的故障电流行波信号的电流传感器、用于定位的GPS/北斗定位装置及控制器，控制器包括用于采集电流传感器检测的故障电流行波信号的电流信号采集模块、用于采集所述GPS/北斗定位装置获取的定位信号的定位信号采集模块、用于将电流信号和定位信号发送出去的第一无线通信模块、用于供电的电源模块及检测处理器，所述电流信号采集模块、定位信号采集模块、第一无线通信模块、电源模块均与所述检测处理器连接；

监测定位终端，其与多个检测终端无线通信连接，其包括用于接收第一无线通信模块发送的故障电流行波信号和定位信号的第二无线通信模块、用于显示故障电流行波信号和定位信号的显示模块、用于根据故障电流行波信号和定位信号判断故障点位置的监测定位处理器，所述第一无线通信模块、显示模块均与所述监测定位处理器连接。

2.根据权利要求1所述的输电线路故障定位系统，其特征在于，所述检测终端还包括用于检测海拔信息的海拔传感器、用于检测输电线路温度的温度传感器、用于检测湿度的湿度传感器，所述控制器包括用于采集海拔传感器检测的海拔信号的海拔信号采集模块、用于采集温度传感器检测的温度信号的温度信号采集模块、用于采集湿度传感器检测的湿度信号的湿度信号采集模块，所述海拔信号采集模块、温度信号采集模块、湿度信号采集模块均与所述检测处理器连接。

3.根据权利要求1或2所述的输电线路故障定位系统，其特征在于，所述输电线路故障定位系统还包括与多个检测终端无线通信连接的手持终端。

4.根据权利要求3所述的输电线路故障定位系统，其特征在于，所述检测终端还包括与所述电源模块连接的太阳能发电模块。

5.根据权利要求4所述的输电线路故障定位系统，其特征在于，所述控制器还包括用于采集所述电源模块的电压信号的电压信号采集模块，所述电压信号采集模块与检测处理器连接。

6.根据权利要求5所述的输电线路故障定位系统，其特征在于，所述监测定位终端包括一报警模块、一用于获取电源模块的电压信号的电压获取模块、一用于比较电压信号是否低于设定阈值的比较模块及用于当电压信号低于设定阈值时驱动报警模块报警的驱动模块。

7.根据权利要求6所述的输电线路故障定位系统，其特征在于，相邻两个检测终端的间距为20～30km。