CN219201810U - 一种集电线路隐患放电故障检测预警系统 - Google Patents

Abstract

一种集电线路隐患放电故障检测预警系统，包括外壳、双模时钟授时模块、控制器模块、按键模块和检测模块，双模时钟授时模块和控制器模块安装在外壳内，按键模块安装在外壳的外壁上，控制器模块分别与检测模块和按键模块连接，双模时钟授时模块与检测模块连接，双模时钟授时模块用于提高检测模块采集到行波信号时的时间精度，按键模块传输控制信号至控制器模块，检测模块采集行波信号传输至控制器模块，检测模块基于行波信号确定线路故障点，实现了控制器模块基于检测模块采集的行波信号确定线路故障点，从而提高线路故障预警定位的精确度。

Description

一种集电线路隐患放电故障检测预警系统

技术领域

本实用新型涉及电力检测技术领域，尤其涉及一种集电线路隐患放电故障检测预警系统。

背景技术

风力发电占地面积广，内部集电线路接线复杂，且部分风电场地形复杂，因此在风电场集电线路发生故障时，其故障点的查找往往存在很大的困难。目前风电场集电线路多为架空、电缆、T接支线、混架线路，传统的变电站保护测距技术和故障录波技术并不适用于集电线路。故障发生后区间难以确定，影响故障巡检策略制定及故障巡查效率。对于风力发电场内线路故障定位，因为其线路结构复杂、气候条件恶劣、线路电流大小随天气变化波动大等特性。在现有的故障定位市场中相关的技术与研究目前还是一片空白。

架空集电线路运行过程中，除容易遭受雷击、漂浮物、风偏等突发故障外，也存在大量“可预防”的潜在异常，如绝缘子裂化、金具断裂脱落、污秽、植被、覆冰等等。电缆集电线路在运行过程中，也会因为电缆主绝缘和电缆接头的老化及缺陷引起隐患缺陷放电。这些隐患放电如不能及时处理，将给电网的稳定运行造成严重的安全风险。常规巡检中由于缺乏高效的技术手段，在闪络前无法对上述隐患放电进行直接辨识与查处。急需一种高效、精准的智能化的集电线路安全隐患放电监测及预警技术手段

由于在线缆混架线路、T接支路、风机支路处的结构存在差异性，相关技术人员常常采用的方法是对行波在不同的结构中的传播特征进行研究，以在后期的数据处理节点来消除此种差异性对故障诊断的影响，但由于设备安装差异、地理位置、不同位置的同一性质的线路状况往往还是存在着一定的差异性，影响故障诊断系统的诊断精度。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种集电线路隐患放电故障检测预警系统，实现了控制器模块基于检测模块采集的行波信号确定线路故障点，从而提高线路故障预警定位的精确度。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种集电线路隐患放电故障检测预警系统，包括外壳、双模时钟授时模块、控制器模块、按键模块和检测模块，双模时钟授时模块和控制器模块安装在外壳内，按键模块安装在外壳的外壁上，控制器模块分别与检测模块和按键模块连接，双模时钟授时模块与检测模块连接，双模时钟授时模块用于提高检测模块采集到行波信号时的时间精度，按键模块传输控制信号至控制器模块，检测模块采集行波信号传输至控制器模块，检测模块基于行波信号确定线路故障点。

进一步的，检测模块包括第一行波传感器和第二行波传感器，控制器模块分别与第一行波传感器和第二行波传感器连接，第一行波传感器采集故障行波信号传输至控制器模块，第二行波传感器采集预防电行波信号传输至控制器模块。

进一步的，第一行波传感器包括空心罗氏线圈、第一指针和第一弧形推臂，空心罗氏线圈的一端与双模时钟授时模块连接，空心罗氏线圈的另一端与控制器模块连接，第一指针与空心罗氏线圈滑动连接，第一指针与第一弧形推臂固定连接，推动第一弧形推臂在空心罗氏线圈上滑动，从而带动第一指针沿空心罗氏线圈做弧形轨迹滑动。

进一步的，第二行波传感器包括气隙磁芯罗氏线圈、第二指针和第二弧形推臂，气隙磁芯罗氏线圈的一端与双模时钟授时模块连接，气隙磁芯罗氏线圈的另一端与控制器模块连接，第二指针与气隙磁芯罗氏线圈滑动连接，第二指针与第二弧形推臂固定连接，推动第二弧形推臂在气隙磁芯罗氏线圈上滑动，从而带动第一指针沿气隙磁芯罗氏线圈做弧形轨迹滑动。

进一步的，按键模块包括初始化按键和工作按键，按下初始化按键时，按键模块传输初始化控制信号至控制器模块，按下工作按键时，按键模块传输采集控制信号至控制器模块。

进一步的，按键模块还包括初始化按键指示灯和工作按键指示灯，按下初始化按键时，初始化按键指示灯亮，完成线路常态离线信号采集时，初始化按键指示灯灭；按下工作按键时，工作按键指示灯亮，完成故障行波信号和预防电行波信号采集时，工作按键指示灯灭。

进一步的，按键模块还包括按键模块盖，按键模块盖与外壳活动连接，按键模块盖用于保护初始化按键、工作按键、初始化按键指示灯和工作按键指示灯。

进一步的，一种集电线路隐患放电故障检测预警系统，还包括通讯模块，通讯模块与控制器模块连接，控制器模块传输线路故障点数据信息至通讯模块，通讯模块接收控制器模块传输的线路故障点数据信息，并发送。

进一步的，一种集电线路隐患放电故障检测预警系统，还包括显示模块，显示模块分别与第一行波传感器、第二行波传感器和控制器模块连接，显示模块显示第一行波传感器的当前线圈匝数和第二行波传感器的当前线圈匝数，控制器模块传输待调节线圈匝数信号数据至显示模块并显示，以方便在安装过程中进行线圈匝数调节。

本实用新型的有益效果：一种集电线路隐患放电故障检测预警系统，通过按键模块传输控制信号至控制器模块，控制检测模块进行行波信号采集，控制器模块基于行波信号确定线路故障点；控制器模块基于线路常态离线信号确定相对应的最佳线圈匝数；控制器模块基于故障行波信号和预防电行波信号确定线路故障点，再通过显示模块显示第一行波传感器的当前线圈匝数和第二行波传感器的当前线圈匝数，控制器模块传输待调节线圈匝数信号数据至显示模块并显示，操作员根据显示模块所显示的最佳线圈匝数值对第一行波传感器和第二行波传感器进行线圈匝数调节。实现了基于线路常态离线信号对第一行波传感器和第二行波传感器进行线圈匝数调节，控制器模块基于检测模块采集的行波信号确定线路故障点，从而提高线路故障预警定位的精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1是本实用新型一种集电线路隐患放电故障检测预警系统的示意图；

图2是本实用新型检测模块的结构示意图；

图3是本实用新型检测模块的结构示意图。

附图标识：

1-检测模块，2-弧形推臂，3-指针，4-线圈，5-显示模块。

具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

一种集电线路隐患放电故障检测预警系统，包括外壳、双模时钟授时模块、控制器模块、按键模块和检测模块，双模时钟授时模块和控制器模块安装在外壳内，按键模块安装在外壳的外壁上，控制器模块分别与检测模块和按键模块连接，双模时钟授时模块与检测模块连接，双模时钟授时模块用于提高检测模块采集到行波信号时的时间精度，检测模块采集行波信号传输至控制器模块，按键模块传输控制信号至控制器模块，检测模块基于行波信号确定线路故障点。

检测模块包括第一行波传感器和第二行波传感器，控制器模块分别与第一行波传感器和第二行波传感器连接，第一行波传感器采集故障行波信号传输至控制器模块，第二行波传感器采集预防电行波信号传输至控制器模块，第一行波传感器包括空心罗氏线圈、第一指针和第一弧形推臂，空心罗氏线圈的一端与双模时钟授时模块连接，空心罗氏线圈的另一端与控制器模块连接，第一指针与空心罗氏线圈滑动连接，第一指针与第一弧形推臂固定连接，推动第一弧形推臂在空心罗氏线圈上滑动，从而带动第一指针沿空心罗氏线圈做弧形轨迹滑动；第二行波传感器包括气隙磁芯罗氏线圈、第二指针和第二弧形推臂，气隙磁芯罗氏线圈的一端与双模时钟授时模块连接，气隙磁芯罗氏线圈的另一端与控制器模块连接，第二指针与气隙磁芯罗氏线圈滑动连接，第二指针与第二弧形推臂固定连接，推动第二弧形推臂在气隙磁芯罗氏线圈上滑动，从而带动第一指针沿气隙磁芯罗氏线圈做弧形轨迹滑动。

一种集电线路隐患放电故障检测预警系统，还包括显示模块，显示模块分别与第一行波传感器、第二行波传感器和控制器模块连接，显示模块显示第一行波传感器的当前线圈匝数和第二行波传感器的当前线圈匝数，控制器模块传输待调节线圈匝数信号数据至显示模块并显示，以方便在安装过程中进行线圈匝数调节。

按键模块包括初始化按键和工作按键，按下初始化按键时，按键模块传输初始化控制信号至控制器模块，控制器模块传输初始化控制信号至检测模块，检测模块采集线路常态离线信号传输至控制器模块，控制器模块对线路常态离线信号进行信号数据处理，得到当前线路的电阻值，控制器模块基于当前线路的电阻值生成相对应的最佳线圈匝数信号，并传输至显示模块，操作员根据显示模块所显示的最佳线圈匝数值对第一行波传感器和第二行波传感器进行线圈匝数调节；按下工作按键时，按键模块传输采集控制信号至控制器模块，控制器模块传输采集控制信号传输至检测模块，检测模块接收控制器模块传输的采集控制信号并进行信号采集，检测模块采集行波信号传输至控制器模块，行波信号包括故障行波信号和预防电行波信号，检测模块基于故障行波信号和预防电行波信号确定线路故障点。

进行按键模块操作时，为了确认按键模块正处于何种状态时，按键模块还包括初始化按键指示灯和工作按键指示灯，按下初始化按键时，初始化按键指示灯亮，完成线路常态离线信号采集时，初始化按键指示灯灭；按下工作按键时，工作按键指示灯亮，完成故障行波信号和预防电行波信号采集时，工作按键指示灯灭。为了提高按键模块的使用寿命，按键模块还包括按键模块盖，按键模块盖与外壳活动连接，按键模块盖用于保护初始化按键、工作按键、初始化按键指示灯和工作按键指示灯。

控制器模块接收检测模块传输的线路常态离线信号、故障行波信号和预防电行波信号，控制器模块基于线路常态离线信号确定相对应的最佳线圈匝数；控制器模块基于故障行波信号和预防电行波信号确定线路故障点。

一种集电线路隐患放电故障检测预警系统，还包括通讯模块，通讯模块与控制器模块连接，控制器模块传输线路故障点数据信息至通讯模块，通讯模块接收控制器模块传输的线路故障点数据信息，并发送。

进行使用，打开按键模块盖，按下初始化按键时，操作员根据显示模块显示的最佳线圈匝数值对第一行波传感器和第二行波传感器进行线圈匝数调节；完成线圈匝数调节，按下工作按键，第一行波传感器和第二行波传感器进行行波信号采集，控制器模块基于故障行波信号和预防电行波信号，确定线路故障点，控制器模块传输线路故障点至通讯模块，通讯模块接收控制器模块传输的线路故障点数据信息，并发送。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”和“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种集电线路隐患放电故障检测预警系统，其特征在于，包括外壳、双模时钟授时模块、控制器模块、按键模块和检测模块，所述双模时钟授时模块和控制器模块安装在外壳内，所述按键模块安装在外壳的外壁上，所述控制器模块分别与检测模块和按键模块连接，所述双模时钟授时模块与检测模块连接，所述双模时钟授时模块用于提高检测模块采集到行波信号时的时间精度，所述按键模块传输控制信号至控制器模块，所述检测模块采集行波信号传输至控制器模块，所述检测模块基于行波信号确定线路故障点。

2.根据权利要求1所述的集电线路隐患放电故障检测预警系统，其特征在于，检测模块包括第一行波传感器和第二行波传感器，控制器模块分别与第一行波传感器和第二行波传感器连接，第一行波传感器采集故障行波信号传输至控制器模块，第二行波传感器采集预防电行波信号传输至控制器模块。

3.根据权利要求2所述的一种集电线路隐患放电故障检测预警系统，其特征在于，第一行波传感器包括空心罗氏线圈、第一指针和第一弧形推臂，所述空心罗氏线圈的一端与双模时钟授时模块连接，所述空心罗氏线圈的另一端与控制器模块连接，所述第一指针与空心罗氏线圈滑动连接，所述第一指针与第一弧形推臂固定连接，推动所述第一弧形推臂在空心罗氏线圈上滑动，从而带动所述第一指针沿空心罗氏线圈做弧形轨迹滑动。

4.根据权利要求2所述的集电线路隐患放电故障检测预警系统，其特征在于，所述第二行波传感器包括气隙磁芯罗氏线圈、第二指针和第二弧形推臂，所述气隙磁芯罗氏线圈的一端与双模时钟授时模块连接，所述气隙磁芯罗氏线圈的另一端与控制器模块连接，所述第二指针与气隙磁芯罗氏线圈滑动连接，所述第二指针与第二弧形推臂固定连接，推动所述第二弧形推臂在气隙磁芯罗氏线圈上滑动，从而带动第一指针沿气隙磁芯罗氏线圈做弧形轨迹滑动。

5.根据权利要求2所述的集电线路隐患放电故障检测预警系统，其特征在于，还包括显示模块，显示模块分别与第一行波传感器、第二行波传感器和控制器模块连接，显示模块显示第一行波传感器的当前线圈匝数和第二行波传感器的当前线圈匝数，控制器模块传输待调节线圈匝数信号数据至显示模块并显示，以方便在安装过程中进行线圈匝数调节。

6.根据权利要求5所述的集电线路隐患放电故障检测预警系统，其特征在于，按键模块包括初始化按键和工作按键，按下所述初始化按键时，所述按键模块传输初始化控制信号至控制器模块，按下所述工作按键时，所述按键模块传输采集控制信号至控制器模块。

7.根据权利要求6所述的集电线路隐患放电故障检测预警系统，其特征在于，按键模块还包括初始化按键指示灯和工作按键指示灯，按下初始化按键时，所述初始化按键指示灯亮，完成线路常态离线信号采集时，所述初始化按键指示灯灭；按下工作按键时，所述工作按键指示灯亮，完成故障行波信号和预防电行波信号采集时，所述工作按键指示灯灭。

8.根据权利要求7所述的集电线路隐患放电故障检测预警系统，其特征在于，按键模块还包括按键模块盖，所述按键模块盖与外壳活动连接，所述按键模块盖用于保护初始化按键、工作按键、初始化按键指示灯和工作按键指示灯。

9.根据权利要求8所述的集电线路隐患放电故障检测预警系统，其特征在于，还包括通讯模块，所述通讯模块与控制器模块连接，所述控制器模块传输线路故障点数据信息至通讯模块，所述通讯模块接收控制器模块传输的线路故障点数据信息，并发送。

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