CN207440228U - 一种电力线路故障在线监测系统 - Google Patents

Abstract

一种电力线路故障在线监测系统，包括：故障指示器，用于检测电力线路的相间短路和接地故障并将检测所得线路故障信息发送至通信终端；多台通信终端，用于将接收自所述故障指示器的线路故障信息发送至工作站；工作站，用于接收所述通信终端发送的线路故障信息。该系统能实时准确地在线监测线路状态，并将所采集到的故障报警、停送电状态等信息发送回工作站；工作站对信息进行数据统计、分析、拓扑计算，确定故障区域，从而引导工作人员迅速准确找到故障点。本系统的应用为提高相关工作人员的效率、减轻劳动强度提供了一种强有力的手段。

Description

一种电力线路故障在线监测系统

技术领域

本发明涉及电力自动化技术领域，具体涉及一种电力线路故障在线监测系统。

背景技术

经济的发展与人民生活品质的提高对配电网建设提出了更高的要求，配网自动化则是提高配电网管理水平和提高供电可靠性的最重要手段之一。我国配电网错综复杂，容易发生故障；尤其是接地故障，由于其隐性特性，很难查找。有时不得不通过拉分段开关并试送电确定故障所在区域，对线路、设备运行的安全性极为不利。使用传统的故障指示器实现线路故障分段定位，故障信息不能远传，不具备故障自动定位功能，需要人工巡线，增加了故障查找难度和时间；利用高集成度的配电终端实现配网的故障识别、故障隔离、网络重构及配网的无功/电压控制和优化运行等功能，这种方案当然是配网自动化一个重要选择，但安装运营比较复杂，在有些地点难以推广。因此，通过简单、成本低廉的通信手段将故障指示器所采集到的故障信息上传到自动化主站系统，从而实现故障区段的自动定位是十分必要的。

发明内容

本申请提供一种电子线路故障在线监测系统，能够快速有效地查出故障线路及故障点位置。

一种电子线路故障在线监测系统,包括：

多台故障指示器，用于检测电力线路的相间短路和接地故障并将检测所得线路故障信息发送至通信终端；

所述故障指示器包括相间短路检测模块、单相接地检测模块、主控模块和射频通信模块；

所述相间短路检测模块通过电流互感器检测线路的突变电流并传输至主控模块；

所述单相接地检测模块通过电流互感器检测线路对地的分布电容放电电流，通过电压互感器检测接地线路对地电压，并将所述线路对地的分布电容放电电流和接地线路对地电压传输至主控模块；

当所述线路的突变电流及其持续时间符合预设的相间短路判定模型时，所述主控模块判定出现相间短路故障，所述主控模块控制所述射频通信模块将所述相间短路故障信息和所述故障指示器的编号发送至通信终端；

当所述线路对地的分布电容放电电流及所述接地线路对地电压的压降符合预设的单相接地判定模型时，所述主控模块判定出现单相接地故障，所述主控模块控制所述射频通信模块将所述单相接地故障信息和所述故障指示器的编号发送至通信终端；

多台通信终端，用于将接收自所述故障指示器的线路故障信息发送至工作站；

所述通信终端包括与所述故障指示器中的射频通信模块相适配的射频通信模块和GSM/GPRS通信模块；

所述GSM/GPRS通信模块用于通信终端与工作站之间的通信；

工作站，用于接收所述通信终端发送的线路故障信息。

进一步的，由三台所述故障指示器构成一组故障检测单元，三台所述故障指示器分别设置在A相、B相和C相电力线路上。

进一步的，故障检测单元设置在架空线的中段，用于判断架空线的故障区段。

进一步的，故障检测单元设置在分支入口处，用于判断故障发生在在主干线或分支。

进一步的，故障检测单元设置在变电站出口，用于判断故障发生在站内或站外。

依据上述实施例的电力线路故障在线监测系统，综合运用了无线通信及信息网络等现代科学新技术。该系统能实时准确地在线监测线路状态，并将所采集到的故障报警、停送电状态等信息发送回工作站；工作站对信息进行数据统计、分析、拓扑计算，确定故障区域，从而引导工作人员迅速准确找到故障点。本系统的应用为提高相关工作人员的效率、减轻劳动强度提供了一种强有力的手段；另外，故障点的信息还能够通过短消息发送到供电局生产管理部门、线路专工、线路维护负责人等设定的相关人员的手机上，能有效提高线路故障检测的自动化水平，及时为线路安全性能监测提供科学有效的依据，为电力的输送及减员增效提供条件。具体来讲，本实用新型取得了以下技术效果：

1.提高配电网运行水平，自动实现故障定位；

2.方便快捷查找故障点，避免了事故进一步扩大；

3.极大的减轻了工作人员的劳动强度，节省了大量人力、物力；

4.缩短由于故障引起的停电的次数和时间，减少用电损失；

5.提高了供电可靠性、自动化、信息化水平；

6.在线实时检测线路运行各种状态，为线路正常运行提供了有力保障。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2中故障指示器的结构示意图；

图3为本发明实施例2中通信终端的结构示意图。

1—故障指示器，11—相间短路检测模块，12—单相接地检测模块，13—主控模块，14—射频通信模块，2—通信终端，21—射频通信模块，22—GSM/GPRS 通信模块，3—工作站。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

实施例1

实施例1公开了一种电力线路故障在线监测系统,如图1所示，其包括故障指示器1、通信终端2和工作站3。故障指示器1用于检测电力线路的相间短路和接地故障并将检测所得线路故障信息发送至通信终端2；通信终端2用于将接收自故障指示器1的线路故障信息发送至工作站3；工作站3用于接收通信终端 2发送的线路故障信息，并对信息进行数据统计、分析、拓扑计算，确定故障区域，从而引导工作人员迅速准确找到故障点。为了尽快将故障信息发送给相关人员，在一具体实施方式中，工作站3还用于将故障点的信息通过短消息发送到供电局生产管理部门、线路专工、线路维护负责人等设定的相关人员的手机上，以提高线路故障检测的自动化水平，及时为线路安全性能监测提供科学有效的依据，为电力的输送及减员增效提供条件。

实施例2

实施例2公开了一种电力线路故障在线监测系统,包括实施例1的全部组件。如图2所示，实施例2中的故障指示器1包括相间短路检测模块11、单相接地检测模块12、主控模块13和射频通信模块14。相间短路检测模块11通过电流互感器检测线路的突变电流并传输至主控模块13；单相接地检测模块12 通过电流互感器检测线路对地的分布电容放电电流，通过电压互感器检测接地线路对地电压，并将所述线路对地的分布电容放电电流和接地线路对地电压传输至主控模块13；当所述线路的突变电流及其持续时间符合预设的相间短路判定模型时，主控模块13判定出现相间短路故障，主控模块13控制射频通信模块14将相间短路故障信息和故障指示器1的编号发送至通信终端2；当线路对地的分布电容放电电流及接地线路对地电压的压降符合预设的单相接地判定模型时，主控模块13判定出现单相接地故障，主控模块13控制射频通信模块14 将单相接地故障信息和故障指示器1的编号发送至通信终端2。

在一具体实施方式中，预设的相间短路判定模型为：

(1)线路中出现突变电流It，It≥300A；

(2)电流变化量△I≥0.5I0，I0为短路前线路电流；

(3)突变电流It持续时间△T不超过3秒钟，即0.02s≤△T≤3s；

(4)△T时间后线路处于停电状态，I＝0，I为线路故障后电流。

当以上四个条件同时满足时，检测判断该位置的线路出现短路故障。

在另一具体实施方式中，预设的单相接地判定判定模型为：

(1)线路中有突然增大的暂态电容电流；

(2)接地线路电压降低在3kV以上。

当以上两个条件同时满足时，检测判断该位置的线路出现接地故障。

在实际应用中，由三台故障指示器1构成一组故障检测单元，三台故障指示器1分别设置在A相、B相和C相电力线路上。故障检测单元可设置在架空线的中段，用于判断架空线的故障区段；故障检测单元亦可设置在分支入口处，用于判断故障发生在在主干线或分支；此外，故障检测单元还可设置在变电站出口，用于判断故障发生在站内或站外。

如图3所述，实施例2中的通信终端2包括与故障指示器1中的射频通信模块14相适配的射频通信模块21和GSM/GPRS通信模块22，GSM/GPRS通信模块22用于通信终端2与工作站3之间的通信。其中GSM即Global System for Mobile Communi cation，全球移动通信系统；GPRS即General Packet Radio Serv ice，通用分组无线服务技术。

实施例2中的故障指示器1平常处于节电休眠状态；当线路状态发生变化时，短路检测模块11和/或单相接地检测模块12触发主控模块13，主控模块 13将采集到的信息进行分析、计算和处理后，确定线路是否发生了送电、停电、短路和接地状态变化；当判定出现线路故障时启动射频通信模块14将故障信息发送至通信终端2；通信终端2收到此信息后，返回一个“收到”信号，故障指示器1接收到回复信号后，恢复到休眠状态。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (5)

1.一种电力线路故障在线监测系统,其特征在于，包括：

多台故障指示器，用于检测电力线路的相间短路和接地故障并将检测所得线路故障信息发送至通信终端；

所述故障指示器包括相间短路检测模块、单相接地检测模块、主控模块和射频通信模块；

所述相间短路检测模块通过电流互感器检测线路的突变电流并传输至主控模块；

所述单相接地检测模块通过电流互感器检测线路对地的分布电容放电电流，通过电压互感器检测接地线路对地电压，并将所述线路对地的分布电容放电电流和接地线路对地电压传输至主控模块；

当所述线路的突变电流及其持续时间符合预设的相间短路判定模型时，所述主控模块判定出现相间短路故障，所述主控模块控制所述射频通信模块将所述相间短路故障信息和所述故障指示器的编号发送至通信终端；

当所述线路对地的分布电容放电电流及所述接地线路对地电压的压降符合预设的单相接地判定模型时，所述主控模块判定出现单相接地故障，所述主控模块控制所述射频通信模块将所述单相接地故障信息和所述故障指示器的编号发送至通信终端；

多台通信终端，用于将接收自所述故障指示器的线路故障信息发送至工作站；

所述通信终端包括与所述故障指示器中的射频通信模块相适配的射频通信模块和GSM/GPRS通信模块；

所述GSM/GPRS通信模块用于通信终端与工作站之间的通信；

工作站，用于接收所述通信终端发送的线路故障信息。

2.根据权利要求1所述的电力线路故障在线监测系统，其特征在于，由三台所述故障指示器构成一组故障检测单元，三台所述故障指示器分别设置在A相、B相和C相电力线路上。

3.根据权利要求2所述的电力线路故障在线监测系统，其特征在于，所述故障检测单元设置在架空线的中段，用于判断架空线的故障区段。

4.根据权利要求2所述的电力线路故障在线监测系统，其特征在于，所述故障检测单元设置在分支入口处，用于判断故障发生在在主干线或分支。

5.根据权利要求2所述的电力线路故障在线监测系统，其特征在于，所述故障检测单元设置在变电站出口，用于判断故障发生在站内或站外。