CN209387789U - 馈线终端故障识别定位系统及配电线路监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种馈线终端故障识别定位系统及配电线路监控系统，涉及配电管理技术领域，馈线终端故障识别定位系统包括馈线终端装置和电流传感器，电流传感器设置在馈线终端装置所监控的配电线路的每个馈线开关上，电流传感器与馈线终端装置连接；电流传感器用于采集对应馈线开关处的合分闸电流，并将合分闸电流和自身标识发送至馈线终端装置；馈线终端装置用于接收该合分闸电流和自身标识，并进行故障识别和定位。当发生短路故障时，配电线路上从电源点到故障点会流过比正常运行时的电流大很多的故障电流，因此通过电流传感器和馈线终端装置实现了故障区段的快速判断，提高了线路故障的识别定位速度，从而缓解了馈线自动化的需要。

Description

馈线终端故障识别定位系统及配电线路监控系统

技术领域

本实用新型涉及配电管理技术领域，尤其是涉及一种馈线终端故障识别定位系统及配电线路监控系统。

背景技术

目前，馈线自动化装置主要有故障指示器、电压-时间型馈线装置和远动型馈线装置三种，这三种馈线装置存在以下缺陷：

首先，故障指示器是一种半自动化装置，当馈电线路发生短路故障时，故障电流流经的所有故障指示器会翻牌，然后靠人工巡线寻找故障点，故障定位处理时间较长，通常会达到几个小时；

其次，电压-时间型馈线装置在馈电线路上安装多个断路器和配套的控制器，馈电线路上出现故障时，故障恢复供电时间较长，而且会对电力用户造成多次冲击，同时对一次断路器要求较高，必须修改变电站出口保护的定值，有造成保护越级跳闸的可能；

最后，远动型馈线装置是在不修改变电站出口保护的情况下，由变电站保护出口切除故障线路，需要和变电站保护配合，故障处理的速度和可靠性依赖于后台软件的可靠性，会导致非故障段停电一次。

上述三种馈线装置都具有明显缺陷，随着电力用户对供电质量要求的提高，已经无法满足馈线自动化的需要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种馈线终端故障识别定位系统及配电线路监控系统，以提高线路故障的识别定位速度，从而缓解馈线自动化的需要。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种馈线终端故障识别定位系统，包括馈线终端装置和电流传感器，所述电流传感器设置在所述馈线终端装置所监控的配电线路的每个馈线开关上，所述电流传感器与所述馈线终端装置连接；

所述电流传感器用于采集对应馈线开关处的合分闸电流，并将所述合分闸电流和自身标识发送至所述馈线终端装置；所述馈线终端装置用于接收所述合分闸电流和所述自身标识，并进行故障识别和定位。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，每个所述馈线开关上还设置有合分闸位置传感器，所述合分闸位置传感器与所述馈线终端装置连接；

所述合分闸位置传感器用于采集对应馈线开关的合/分闸触头动作时间，并将所述合/分闸触头动作时间发送至所述馈线终端装置；所述馈线终端装置还用于接收所述合/分闸触头动作时间，并进行故障预警。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述配电线路的电缆接头处设置有测温装置，所述测温装置与所述馈线终端装置连接；

所述测温装置用于检测对应电缆接头处的温度值，并将所述温度值发送至所述馈线终端装置。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述测温装置为无线无源测温装置。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述测温装置包括温度传感器、无线通信模块和电源；所述无线通信模块与所述温度传感器连接；所述电源分别与所述温度传感器和所述无线通信模块连接，用于为所述温度传感器和所述无线通信模块供电；

所述测温装置通过所述无线通信模块与所述馈线终端装置连接。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述电源包括温差电池和长效电池。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述电流传感器包括以下中的任一种：电流互感器、霍尔电流传感器、罗氏线圈、光纤电流传感器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述馈线终端装置包括三遥馈线终端、二遥动作型馈线终端或二遥馈线型馈线终端。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种配电线路监控系统，包括如上述第一方面或其任一种可能的实施方式所述的馈线终端故障识别定位系统，还包括监控终端；所述监控终端与所述馈线终端装置通信连接；

所述监控终端用于接收所述馈线终端装置发送的故障识别和定位结果。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述监控终端包括台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、车载电脑和智能手机中的任一种。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例中，馈线终端故障识别定位系统包括馈线终端装置和电流传感器，电流传感器设置在馈线终端装置所监控的配电线路的每个馈线开关上，电流传感器与馈线终端装置连接；电流传感器用于采集对应馈线开关处的合分闸电流，并将合分闸电流和自身标识发送至馈线终端装置；馈线终端装置用于接收该合分闸电流和自身标识，并进行故障识别和定位。当发生短路故障时，配电线路上从电源点到故障点会流过比正常运行时的电流大很多的故障电流，因此通过馈线开关是否流过故障电流就可以判断故障区段。因此本实用新型实施例提供的馈线终端故障识别定位系统及配电线路监控系统，通过电流传感器和馈线终端装置实现了线路故障的快速识别和定位，即提高了线路故障的识别定位速度，从而缓解了馈线自动化的需要。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种馈线终端故障识别定位系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种一次线路模拟图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种馈线终端故障识别定位系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种配电线路监控系统的结构示意图。

图标：

101-馈线终端装置；102-电流传感器；103-合分闸位置传感器；104-测温装置；10-馈线终端故障识别定位系统；20-监控终端。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前现有的馈线装置都具有明显缺陷，随着电力用户对供电质量要求的提高，已经无法满足馈线自动化的需要。基于此，本实用新型实施例提供的一种馈线终端故障识别定位系统及配电线路监控系统，可以提高线路故障的识别定位速度，从而缓解馈线自动化的需要。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种馈线终端故障识别定位系统进行详细介绍。

实施例一：

图1为本实用新型实施例提供的一种馈线终端故障识别定位系统的结构示意图，如图1所示，该馈线终端故障识别定位系统包括馈线终端装置(FTU，Feeder TerminalUnit)101和电流传感器102，电流传感器102设置在馈线终端装置101所监控的配电线路(馈线)的每个馈线开关上，电流传感器102与馈线终端装置101连接。

电流传感器102用于采集对应馈线开关处的合分闸电流，并将合分闸电流和自身标识发送至馈线终端装置101；馈线终端装置101用于接收该合分闸电流和自身标识，并进行故障识别和定位。

上述馈线终端故障识别定位系统进行故障识别和定位的原理如下：电力线路发生的故障绝大多数为短路故障。当发生短路故障时，从电源点到故障点会流过比正常运行时的电流大很多的故障电流，因此根据馈线各开关是否流过故障电流就可以判断故障区段。

若馈线上出现单一的故障，则故障区段应当位于从电源侧到末梢方向最后一个经历了故障电流的开关和第一个未经历故障电流的开关之间的区段。图2为本实用新型实施例提供的一种一次线路模拟图，如图2所示，开关1的左侧为电源侧，当开关2和开关3之间发生短路故障时，开关1和开关2有故障电流流过。这样实现了对馈线上的短路故障的实时监测。

在一些可能的实施例中，馈线终端装置101包括三遥馈线终端、二遥动作型馈线终端或二遥馈线型馈线终端。

在一些可能的实施例中，电流传感器102包括以下中的任一种：电流互感器、霍尔电流传感器、罗氏线圈、光纤电流传感器。

本实用新型实施例中，馈线终端故障识别定位系统包括馈线终端装置和电流传感器，电流传感器设置在馈线终端装置所监控的配电线路的每个馈线开关上，电流传感器与馈线终端装置连接；电流传感器用于采集对应馈线开关处的合分闸电流，并将合分闸电流和自身标识发送至馈线终端装置；馈线终端装置用于接收该合分闸电流和自身标识，并进行故障识别和定位。当发生短路故障时，配电线路上从电源点到故障点会流过比正常运行时的电流大很多的故障电流，因此通过馈线开关是否流过故障电流就可以判断故障区段。因此本实用新型实施例提供的馈线终端故障识别定位系统，通过电流传感器和馈线终端装置实现了线路故障的快速识别和定位，即提高了线路故障的识别定位速度，从而缓解了馈线自动化的需要。

图3为本实用新型实施例提供的另一种馈线终端故障识别定位系统的结构示意图，如图3所示，为了实现馈线开关性能的实时监测，每个馈线开关上还设置有合分闸位置传感器103，合分闸位置传感器103与馈线终端装置101连接。

合分闸位置传感器103用于采集对应馈线开关的合/分闸触头动作时间，并将合/分闸触头动作时间发送至馈线终端装置101；馈线终端装置101还用于接收合/分闸触头动作时间，并进行故障预警。

具体地，馈线终端装置101通过在馈线开关中加装的电流传感器102及合分闸位置传感器103分别采集开关合分闸电流和合/分闸触头动作时间等参数，通过对波形的分析可以提取出分合闸电磁铁的线圈直阻、电磁铁吸合时间、脱扣器脱扣时间、辅助开关转换时间、储能电机电流和储能时长；从而提前发现分合闸电磁铁的匝间绝缘、脱扣器卡涩、电磁铁铁芯卡涩、储能系统等缺陷，将操作机构的动作风险提前预警。

进一步地，馈线终端装置101还可以对采集的当前数据(合分闸电流和合/分闸触头动作时间等)和历史数据进行比对，根据预设告警阀值判断馈线开关是否健康运行。

为了进一步提高故障判断准确率，如图3所示，上述配电线路的电缆接头处设置有测温装置104，测温装置104与馈线终端装置101连接。测温装置104用于检测对应电缆接头处的温度值，并将该温度值发送至馈线终端装置101。

具体地，当故障电流流过配电线路时，因故障电流幅值很大，会引起配电线路的电缆温度升高，馈线终端装置101根据线路常态运行温度可以计算得到温升差值，温升差值可以作为故障电流流经本馈线开关的辅助判据，同时该测温装置104配置后，对电缆老化、常态负荷增加、电缆容量超负荷均可提前预警，防止因电缆容量超负荷或者老化所带来了线路故障发生。

在一些可能的实施例中，上述测温装置104为无线无源测温装置。

具体地，每一台馈线终端装置101配置电缆接头无线无源测温装置，该测温装置104通过无线通信方式与馈线终端装置101进行信息交互。无线无源测温装置具有成本低、不存在绝缘问题等优点。

在一种可能的实现方式中，上述测温装置104包括温度传感器、无线通信模块和电源；无线通信模块与温度传感器连接；电源分别与温度传感器和无线通信模块连接，用于为温度传感器和无线通信模块供电。测温装置104通过无线通信模块与馈线终端装置101连接。

可选地，上述无线通信模块包括WIFI(WIreless-Fidelity，无线保真)模块、GSM(Global System for Mobile communication，全球移动通信系统)通信模块、GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)通信模块和4G(the 4thGeneration mobile communication technology，第四代移动通信技术)模块中的一种或多种。

可选地，上述电源包括温差电池和长效电池。测温装置104可以通过温差取电或内置的长效电池取电。温差电池是利用温度差异，使热能直接转化为电能的装置。该电源采用温差电池，提高了能量利用率，节约了能源。

可见上述馈线终端故障识别定位系统通过测温装置104实现了故障发生点的状态监测辅助判断，提高了故障判断的准确率。

实施例二：

图4为本实用新型实施例提供的一种配电线路监控系统的结构示意图，如图4所示，该配电线路监控系统包括如上述实施例一的馈线终端故障识别定位系统10，还包括监控终端20；监控终端20与馈线终端装置101通信连接。

监控终端20用于接收馈线终端装置101发送的故障识别和定位结果。这样工作人员可以通过监控终端20方便地了解配电线路的实时情况。

可选地，上述监控终端20包括台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、车载电脑和智能手机中的任一种。

本实用新型实施例中，馈线终端故障识别定位系统包括馈线终端装置和电流传感器，电流传感器设置在馈线终端装置所监控的配电线路的每个馈线开关上，电流传感器与馈线终端装置连接；电流传感器用于采集对应馈线开关处的合分闸电流，并将合分闸电流和自身标识发送至馈线终端装置；馈线终端装置用于接收该合分闸电流和自身标识，并进行故障识别和定位。当发生短路故障时，配电线路上从电源点到故障点会流过比正常运行时的电流大很多的故障电流，因此通过馈线开关是否流过故障电流就可以判断故障区段。因此本实用新型实施例提供的包括馈线终端故障识别定位系统的配电线路监控系统，通过电流传感器和馈线终端装置实现了线路故障的快速识别和定位，即提高了线路故障的识别定位速度，从而缓解了馈线自动化的需要。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的配电线路监控系统的具体工作过程，可以参考前述馈线终端故障识别定位系统实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本实用新型实施例提供的配电线路监控系统，与上述实施例提供的馈线终端故障识别定位系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

在这里示出和描述的所有示例中，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，示例性实施例的其他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定义和解释。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种馈线终端故障识别定位系统，其特征在于，包括馈线终端装置和电流传感器，所述电流传感器设置在所述馈线终端装置所监控的配电线路的每个馈线开关上，所述电流传感器与所述馈线终端装置连接；

所述电流传感器用于采集对应馈线开关处的合分闸电流，并将所述合分闸电流和自身标识发送至所述馈线终端装置；所述馈线终端装置用于接收所述合分闸电流和所述自身标识，并进行故障识别和定位。

2.根据权利要求1所述的馈线终端故障识别定位系统，其特征在于，每个所述馈线开关上还设置有合分闸位置传感器，所述合分闸位置传感器与所述馈线终端装置连接；

所述合分闸位置传感器用于采集对应馈线开关的合/分闸触头动作时间，并将所述合/分闸触头动作时间发送至所述馈线终端装置；所述馈线终端装置还用于接收所述合/分闸触头动作时间，并进行故障预警。

3.根据权利要求1所述的馈线终端故障识别定位系统，其特征在于，所述配电线路的电缆接头处设置有测温装置，所述测温装置与所述馈线终端装置连接；

所述测温装置用于检测对应电缆接头处的温度值，并将所述温度值发送至所述馈线终端装置。

4.根据权利要求3所述的馈线终端故障识别定位系统，其特征在于，所述测温装置为无线无源测温装置。

5.根据权利要求4所述的馈线终端故障识别定位系统，其特征在于，所述测温装置包括温度传感器、无线通信模块和电源；所述无线通信模块与所述温度传感器连接；所述电源分别与所述温度传感器和所述无线通信模块连接，用于为所述温度传感器和所述无线通信模块供电；

所述测温装置通过所述无线通信模块与所述馈线终端装置连接。

6.根据权利要求5所述的馈线终端故障识别定位系统，其特征在于，所述电源包括温差电池和长效电池。

7.根据权利要求1所述的馈线终端故障识别定位系统，其特征在于，所述电流传感器包括以下中的任一种：电流互感器、霍尔电流传感器、罗氏线圈、光纤电流传感器。

8.根据权利要求1所述的馈线终端故障识别定位系统，其特征在于，所述馈线终端装置包括三遥馈线终端、二遥动作型馈线终端或二遥馈线型馈线终端。

9.一种配电线路监控系统，其特征在于，包括如上述权利要求1-8中任一项所述的馈线终端故障识别定位系统，还包括监控终端；所述监控终端与所述馈线终端装置通信连接；

所述监控终端用于接收所述馈线终端装置发送的故障识别和定位结果。

10.根据权利要求9所述的配电线路监控系统，其特征在于，所述监控终端包括台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、车载电脑和智能手机中的任一种。