CN217112564U

CN217112564U - 一种10kv电力线路自动定位故障位置及线损测试装置

Info

Publication number: CN217112564U
Application number: CN202220002255.1U
Authority: CN
Inventors: 李贵州; 张太升; 李龙; 李峰; 徐铭铭; 谢晋; 和攀峰; 高晗; 彭怡; 李国辉; 霍妍妍; 方哲; 王永臣; 沈效宏; 张记锋; 张永涛; 李明杰
Original assignee: ZHENGZHOU SMS INSTRUMENT TRANSFORMER CO LTD; Jiaozuo Power Supply Co of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Current assignee: ZHENGZHOU SMS INSTRUMENT TRANSFORMER CO LTD; Jiaozuo Power Supply Co of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Priority date: 2021-12-30
Filing date: 2022-01-04
Publication date: 2022-08-02
Anticipated expiration: 2032-01-04

Abstract

本实用新型公开了一种10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置，包括电杆，所述电杆的外部可拆卸式固定安装有安装架，所述电杆外部上方的两侧分别设置有10KV供电设备上线侧、10KV供电设备下线侧，所述安装架顶部的左侧固定安装有操作电源互感器。该10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置，在发生故障时C相接地，此时可监控故障瞬间的电压值U和电流值I，依据电压值的高低判定哪相电压接地，同时根据高压引线测量点到接地点阻抗Zc计算出Uc=IcZc，根据电压大小可判别接地位置，实现对故障位置的快速定位，测量便捷、准确度高，智能控制功能强。

Description

一种10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置

技术领域

本实用新型涉及电力检测技术领域，具体为一种10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置。

背景技术

电力线路是电力系统的基本组成部分，属于输送和分配电能的中间环节，电力系统的安全稳定运行对于国民经济发展以及社会公共秩序和正常生活秩序具有极其重要的意义，由于电力线路分布范围广，常面临各种不同地理环境和气候环境的影响，是电力系统的薄弱环节，尤其是高压、超高压和特高压电力线路距离长、分布地域广、地理环境多样、气象条件复杂，在雷击、雨雾、污秽等恶劣气候和环境条件下可发生闪络，导致电力线路短路故障的发生。

电力线路短路故障发生后如何快速查找故障点，消除故障、恢复运行是保障电网安全运行的重要研究课题和主要工作。在电力线路故障后，可能会导致变电所保护装置跳闸，在对电力故障位置定位时，需要电力工作人员巡线进行排查，定位繁琐，劳动强度过大，为此我们提出一种10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置以解决上述提出的问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置，具有测量便捷、准确度高、便于对计量线损等优点，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置，包括电杆，所述电杆的外部可拆卸式固定安装有安装架，所述电杆外部上方的两侧分别设置有10KV供电设备上线侧、10KV供电设备下线侧，所述安装架顶部的左侧固定安装有操作电源互感器，所述安装架顶部的右侧固定安装有第二段电流互感器，且第二段电流互感器的顶部设置有第一段断路器，所述安装架的顶部固定安装有位于第一段断路器两侧的上线三相电压互感器、下线三相电压互感器，所述第一段断路器的侧面设置有第一段电流互感器，所述电杆外部的下方固定安装有第一段控制器，且第一段控制器的内部设置有电压电流模块、线损测试计算模块、电源模块、总控室。

优选的，所述第一段断路器的顶部固定安装有断路器下高压引线、三相电压互感器下高压引线，且第一段断路器通过断路器下高压引线与10KV供电设备下线侧电性连接，所述第一段断路器通过三相电压互感器下高压引线与下线三相电压互感器电性连接。

优选的，所述第一段电流互感器上固定连接有断路器上高压引线、三相电压互感器上高压引线，所述第一段电流互感器通过断路器上高压引线与10KV供电设备上线侧电性连接，所述第一段电流互感器通过三相电压互感器上高压引线与上线三相电压互感器电性连接。

优选的，所述上线三相电压互感器、第二段电流互感器、下线三相电压互感器的底部固定连接有三相电压互感器断路器信号引线，且上线三相电压互感器、第二段电流互感器、下线三相电压互感器通过三相电压互感器断路器信号引线与第一段控制器中的电压电流模块、线损测试计算模块、总控室电性连接。

优选的，所述操作电源互感器上设置有电杆，且操作电源互感器通过电杆与10KV供电设备上线侧以及电源模块电性连接。

本实用新型提供了一种10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置，具备以下有益效果：

1、该10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置，在发生故障时C相接地，此时可监控故障瞬间的电压值U和电流值I，依据电压值的高低判定哪相电压接地，同时根据高压引线测量点到接地点阻抗Zc计算出Uc=IcZc，根据电压大小可判别接地位置，实现对故障位置的快速定位，测量便捷、准确度高，智能控制功能强，同时装置整体结构简单，便于安装。

2、该10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置，当发生两相BC相短路时Ic、Ib电流数值瞬间突变大到设定5倍额定电流0.5s时，此时判定为短路，同时能操作断路器断开，有效的保护了设备的安全，另外线断间电压差U12和线路电流In的乘积计算出线损S，通过S=U12In可测试计量出每一段线损。

附图说明

图1为本实用新型10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置的结构示意图；

图2为本实用新型10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置的原理图。

图中：1、10KV供电设备上线侧；2、10KV供电设备下线侧；3、上线三相电压互感器；4、第一段断路器；5、下线三相电压互感器；6、安装架；7、电杆；8、三相电压互感器断路器信号引线；9、第一段控制器；10、第一段电流互感器；11、电压电流模块；12、线损测试计算模块；13、操作电源互感器；14、操作电源引线；15、三相电压互感器上高压引线；16、三相电压互感器下高压引线；17、断路器上高压引线；18、断路器下高压引线；19、高压C相接地点；20、第二段三相上电压互感器；21、第二段三相下电压互感器；23、第二段控制器；24、第二段断路器；25、电源模块；26、第二段电流互感器；27、总控室。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1至图2，本实用新型提供一种技术方案：一种10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置，包括电杆7，电杆7的外部可拆卸式固定安装有安装架6，电杆7外部上方的两侧分别设置有10KV供电设备上线侧1、10KV供电设备下线侧2，安装架6顶部的左侧固定安装有操作电源互感器13，安装架6顶部的右侧固定安装有第二段电流互感器26，且第二段电流互感器26的顶部设置有第一段断路器4，安装架6的顶部固定安装有位于第一段断路器4两侧的上线三相电压互感器3、下线三相电压互感器5，第一段断路器4的侧面设置有第一段电流互感器10，电杆7外部的下方固定安装有第一段控制器9，且第一段控制器9的内部设置有电压电流模块11、线损测试计算模块12、电源模块25、总控室27，第一段控制器9中有电压电流信号电压电流模块11、线损测试计算模块12操作电源模块25，靠从10KV线路中通过操作操作电源互感器13及操作电源引线14提供工作电压。

在对将10KV供电线路分成若干段，每段加上该检测设备，依次分为CT1-CTn，如第二段至第N段均由第二段三相上电压互感器20、第二段控制器23、第二段三相下电压互感器21、第二段电流互感器26、第二段断路器24以及各连接线组成，相邻段设备之间均设置有高压C相接地点19，当第二到第三段间10KV供电设备上线侧1发生C相接地故障时，上线三相电压互感器3、下线三相电压互感器5、第二段三相上电压互感器20、第二段三相下电压互感器21，都会显示C相电压低，A、C电压高，但是只有接近故障点的C相电压最低且由第一段电流互感器10、第二段电流互感器26的零序电流和C相电流值提供到第一段控制器9中的电压电流模块11，智能分析电流电压相位和电压值及零序电流值可以准确判断高压C相接地点19，第一段断路器4的顶部固定安装有断路器下高压引线18、三相电压互感器下高压引线16，且第一段断路器4通过断路器下高压引线18与10KV供电设备下线侧2电性连接，第一段断路器4通过三相电压互感器下高压引线16与下线三相电压互感器5电性连接，在发生故障时C相接地，此时可监控故障瞬间的电压值U和电流值I，依据电压值的高低判定哪相电压接地，同时根据高压引线测量点到接地点阻抗Zc计算出Uc=IcZc，根据电压大小可判别接地位置，实现对故障位置的快速定位，测量便捷、准确度高，智能控制功能强，同时装置整体结构简单，便于安装，第一段电流互感器10上固定连接有断路器上高压引线17、三相电压互感器上高压引线15，第一段电流互感器10通过断路器上高压引线17与10KV供电设备上线侧1电性连接，第一段电流互感器10通过三相电压互感器上高压引线15与上线三相电压互感器3电性连接，当发生两相BC相短路时Ic、Ib电流数值瞬间突变大到设定5倍额定电流0.5s时，此时判定为短路，同时能操作断路器断开，有效的保护了设备的安全，另外线断间电压差U12和线路电流In的乘积计算出线损S，通过S=U12In可测试计量出每一段线损，上线三相电压互感器3、第二段电流互感器26、下线三相电压互感器5的底部固定连接有三相电压互感器断路器信号引线8，且上线三相电压互感器3、第二段电流互感器26、下线三相电压互感器5通过三相电压互感器断路器信号引线8与第一段控制器9中的电压电流模块11、线损测试计算模块12、总控室27电性连接，操作电源互感器13上设置有电杆7，且操作电源互感器13通过电杆7与10KV供电设备上线侧1以及电源模块25电性连接。

故障定位依据：在三相10KV电网供电中若发生单相接地故障时C相高压C相接地点19接地时，此时可以监控出故障瞬间的电压值U和电流值I；依据电压值的高低判定那相电压接地，接地相C电压Uc近似为零其它两相Ua，Ub电压Ua，Ub升高时为直接接地；接地C相电压值Uc在设定的判别电压10-20V时它两相Ua，Ub电压升高为绝缘接地；接地相电压值Uc有时趋近于零它两相电压Ua，Ub升高有时三相电压又恢复正常则判定为间隙接地，同时三相上的电流互感器10会出现电流不平衡，其中Ic电流比Ia，Ib两相电流大设定零序电流值判定为有零序电流，当C相电流Ic和C相电压Uc相位同相或反相时就能判别接地点的方向了，根据高压引线测量点到接地点阻抗Zc计算出Uc=IcZc根据电压大小判别接地位置，当发生两相BC相短路时Ic、Ib电流数值瞬间突变大到设定5倍额定电流0.5s时，判定是短路，同时能操作第一段断路器4断开，有效的保护了设备的安全。

线损测试计算依据：线断间电压差U12和线路电流In的乘积计算出线损S；即S=U12In，测试计量出每一段线损。

综上，该10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置，使用时，10KV电力线路为三相供电从10KV供电设备上线侧1进入10KV供电设备下线侧2，中间接第一段断路器4，在其上、下侧分别接上线三相电压互感器3、下线三相电压互感器5，上述上线三相电压互感器3、第一段断路器4、下线三相电压互感器5通过三相电压互感器断路器信号引线8连接第一段控制器9或第二段控制器23。控制器中有电压电流模块11、线损测试计算模块12、电源模块25，靠从10KV线路中通过操作操作电源互感器13及操作操作电源引线14提供工作电压，连接10KV上、下线的断路器上高压引线17、断路器下高压引线18；连接三相电压互感器上高压引线15、三相电压互感器下高压引线16，并将上述组件均安装在电杆7上和安装架6上；将10KV供电线路分成若干段，每段都加装上述设备；当第二到第三段间高压C相接地点19发生C相接地故障时，上线三相电压互感器3、下线三相电压互感器5、第二段三相上电压互感器20、第二段三相下电压互感器21都会显示C相电压低，A、C电压高，但是只有接近故障点的C相电压最低且由第一段电流互感器10、第二段电流互感器26的零序电流和C相电流值提供到高压C相接地点19中的电压电流模块11，智能分析电流电压相位和电压值及零序电流值可以准确判断高压C相接地点19位置，当10KV线路中出线断路时，第一段电流互感器10、第二段电流互感器26会出现瞬间大于线路5倍以上的短路电流，此时控制器中的总控室27指令断路器中的分合闸结构动作拉开第一段断路器4与第二段断路器24，同时第一段控制器9可以记录事件发生时间和故障类型，同步通过GPS传止总控室27进行数据处理，也可以通过上线三相电压互感器3、下线三相电压互感器5、第二段三相上电压互感器20、第二段三相下电压互感器21和第一段电流互感器10、第二段电流互感器26的电流电压值输入线损测试计量模块计算线损，即可。

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；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，此外，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。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置，包括电杆（7），其特征在于：所述电杆（7）的外部可拆卸式固定安装有安装架（6），所述电杆（7）外部上方的两侧分别设置有10KV供电设备上线侧（1）、10KV供电设备下线侧（2），所述安装架（6）顶部的左侧固定安装有操作电源互感器（13），所述安装架（6）顶部的右侧固定安装有第二段电流互感器（26），且第二段电流互感器（26）的顶部设置有第一段断路器（4），所述安装架（6）的顶部固定安装有位于第一段断路器（4）两侧的上线三相电压互感器（3）、下线三相电压互感器（5），所述第一段断路器（4）的侧面设置有第一段电流互感器（10），所述电杆（7）外部的下方固定安装有第一段控制器（9），且第一段控制器（9）的内部设置有电压电流模块（11）、线损测试计算模块（12）、电源模块（25）、总控室（27）。

2.根据权利要求1所述的一种10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置，其特征在于：所述第一段断路器（4）的顶部固定安装有断路器下高压引线（18）、三相电压互感器下高压引线（16），且第一段断路器（4）通过断路器下高压引线（18）与10KV供电设备下线侧（2）电性连接，所述第一段断路器（4）通过三相电压互感器下高压引线（16）与下线三相电压互感器（5）电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置，其特征在于：所述第一段电流互感器（10）上固定连接有断路器上高压引线（17）、三相电压互感器上高压引线（15），所述第一段电流互感器（10）通过断路器上高压引线（17）与10KV供电设备上线侧（1）电性连接，所述第一段电流互感器（10）通过三相电压互感器上高压引线（15）与上线三相电压互感器（3）电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置，其特征在于：所述上线三相电压互感器（3）、第二段电流互感器（26）、下线三相电压互感器（5）的底部固定连接有三相电压互感器断路器信号引线（8），且上线三相电压互感器（3）、第二段电流互感器（26）、下线三相电压互感器（5）通过三相电压互感器断路器信号引线（8）与第一段控制器（9）中的电压电流模块（11）、线损测试计算模块（12）、总控室（27）电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种10KV电力线路自动定位故障位置及线损测试装置，其特征在于：所述操作电源互感器（13）上设置有电杆（7），且操作电源互感器（13）通过电杆（7）与10KV供电设备上线侧（1）以及电源模块（25）电性连接。