專利名稱：高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種高壓輸電線路故障檢測(cè)設(shè)備，特別是涉及一種能夠解決IOKV高 壓送電線路短路、斷路等故障的高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)采用IOkv線路作為高壓送電的最后一步，這種引用十分普遍，IOkv線 路作為民用電壓220v，380v的上一級(jí)送電線路具有線路路由相對(duì)復(fù)雜，地理環(huán)境相對(duì)惡 劣，同時(shí)存在樹害、鳥害、風(fēng)害等等影響線路安全運(yùn)行的問題，同時(shí)由于IOkv線路作為主干 高壓線路得末端，其架設(shè)方法和工作環(huán)境造成了先天性的事故多發(fā)、突發(fā)特性，以上特點(diǎn)造 成了 IOkv線路的故障易發(fā)性；IOkv線路一旦發(fā)生故障，其下行變壓器會(huì)停止向用戶供電，這種故障會(huì)造成相應(yīng) 變壓器臺(tái)區(qū)下屬用戶停電導(dǎo)致工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的損失，對(duì)群眾的日常生活造成嚴(yán)重影響，同時(shí) 對(duì)于上級(jí)變壓器的安全運(yùn)行也造成一定的壓力；傳統(tǒng)的解決方法就是，在線路故障發(fā)生時(shí)， 由循線人員以人工巡邏方式目測(cè)故障線路尋找故障發(fā)生點(diǎn)，通常情況下一條IOkv線路長(zhǎng) 度在15公里以上，人工巡檢不能夠做到及時(shí)的準(zhǔn)確的故障定位，同時(shí)如果是線路搭地故障 故障點(diǎn)還存在跨步觸電的危險(xiǎn)；基于以上發(fā)明背景，早些年有人提出一種線路故障指示器，其工作原理為采用多 匝感應(yīng)線圈靠近IOkv線路當(dāng)線路發(fā)生接地時(shí)候會(huì)有突發(fā)大電流通過，當(dāng)線路斷路時(shí)候線 路電流會(huì)突然減少，；通過判斷感應(yīng)線圈的指定長(zhǎng)度時(shí)間內(nèi)的輸出電流來判定線路故障同 時(shí)輔以聲光提示來進(jìn)行警報(bào)提示；這種裝置需要安裝在線路上，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)循線人員需要檢查所有指示器，其快捷性得不到解決，有時(shí)候如果 線路過長(zhǎng)，巡檢所有指示器也需要花費(fèi)大量時(shí)間，由于電網(wǎng)的工作復(fù)雜性，如果下游用戶大 型用電設(shè)備啟動(dòng)，在其啟動(dòng)瞬間也會(huì)造成指示器的誤動(dòng)；又因?yàn)槠洳捎脽o鐵心方式導(dǎo)致了 感應(yīng)靈敏度低的特性；此設(shè)備的主要判斷依據(jù)為在指定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)的電流變化，其內(nèi)部時(shí) 間電路在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間工作后會(huì)產(chǎn)生計(jì)時(shí)誤差導(dǎo)致故障分析失誤，經(jīng)過電力系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用， 此種設(shè)備的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性都存在一定的問題，其實(shí)用性并不可靠。綜上，傳統(tǒng)的線路故障檢測(cè)裝置具有實(shí)時(shí)性差，誤報(bào)率高，判定方式單一，拆卸不 便利，純?nèi)斯づ袛鄬?dǎo)致的失誤判斷引發(fā)的人為確認(rèn)的錯(cuò)誤故障，無法和顯現(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)融合 的缺點(diǎn)，這些問題導(dǎo)致了此裝置提供故障判別信息可靠性很差，很多雷雨地區(qū)和林木復(fù)雜 地區(qū)的應(yīng)用環(huán)境里甚至失去其故障狀態(tài)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種通過在同一線路布置多個(gè) 監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)備，通過統(tǒng)一授時(shí)系統(tǒng)同步各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間，來解決IOKV高壓送電線路短路、 斷路等故障的高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)，包括有故障分析服務(wù)器和設(shè)置在三相高壓輸送電線路的每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)上 的用于測(cè)量所處檢測(cè)點(diǎn)參量的檢測(cè)裝置，所述的檢測(cè)裝置是由一個(gè)第一檢測(cè)點(diǎn)裝置和兩個(gè) 第二檢測(cè)點(diǎn)裝置構(gòu)成，所述的一個(gè)第一檢測(cè)點(diǎn)裝置設(shè)置在三相高壓輸送電線路的B相線路 上，所述的兩個(gè)第二檢測(cè)點(diǎn)裝置分別設(shè)置在三相高壓輸送電線路的A相線路和C相線路上， 其中，所述的兩個(gè)第二檢測(cè)點(diǎn)裝置將所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸給第一檢測(cè)點(diǎn)裝置，所述的第一 檢測(cè)點(diǎn)裝置將所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)以及兩個(gè)第二檢測(cè)點(diǎn)裝置所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)全部傳輸給故障分 析服務(wù)器。所述的第一檢測(cè)點(diǎn)裝置包括有安裝在高壓輸送電線路B相上的第一電流傳感器， 設(shè)置在高壓輸送電線路B相一側(cè)的第一電場(chǎng)強(qiáng)度傳感器，分別與第一電流傳感器和第一電 場(chǎng)強(qiáng)度傳感器相連的第一信號(hào)處理單元。所述的第一信號(hào)處理單元包括有嵌入式處理單元，分別與嵌入式處理單元相連的 電源管理模塊、接收第一電流傳感器信號(hào)的電流采樣電路、接收第一電場(chǎng)強(qiáng)度傳感器信號(hào) 的電場(chǎng)采樣電路、溫度采樣電路、用于向故障分析服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)模塊、用 于授時(shí)和定位的全球定位系統(tǒng)模塊以及用于與第二檢測(cè)點(diǎn)裝置通訊的局部網(wǎng)絡(luò)模塊。所述的第二檢測(cè)點(diǎn)裝置包括有安裝在高壓輸送電線路A相/C相上的第二電流傳 感器，設(shè)置在高壓輸送電線路A相/C相一側(cè)的第二電場(chǎng)強(qiáng)度傳感器，以及分別與第二電流 傳感器和第二電場(chǎng)強(qiáng)度傳感器相連的第二信號(hào)處理單元。所述的第二信號(hào)處理單元包括有第二嵌入式處理單元，分別與第二嵌入式處理單 元相連的第二電源管理模塊、接收第二電流傳感器信號(hào)的第二電流采樣電路、接收第二電 場(chǎng)強(qiáng)度傳感器信號(hào)的第二電場(chǎng)采樣電路、第二溫度采樣電路以及用于與第一檢測(cè)點(diǎn)裝置通 訊的局部網(wǎng)絡(luò)模塊。所述的第一檢測(cè)點(diǎn)裝置和第二檢測(cè)點(diǎn)裝置分別對(duì)應(yīng)的安放在第一殼體和第二殼 體內(nèi)。一種用于高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)的方法，在一條線路上設(shè)置N個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，將 線路分為N+1個(gè)段，在每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)上安裝一個(gè)通過GSM網(wǎng)絡(luò)與故障分析服務(wù)器進(jìn)行通信 的檢測(cè)裝置，并同步各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間，同時(shí)設(shè)定各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓、電流、溫度的標(biāo)準(zhǔn)物理 參量，故障分析服務(wù)器隨時(shí)接收各檢測(cè)裝置傳來的所監(jiān)測(cè)到的所處檢測(cè)點(diǎn)的電流、場(chǎng)強(qiáng)和 溫度的數(shù)據(jù)，當(dāng)兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間的一段導(dǎo)線發(fā)生短路、斷路故障時(shí)候，在該故障點(diǎn)前后的監(jiān) 測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)到的電流、場(chǎng)強(qiáng)參量不一致，故障分析服務(wù)器在同一時(shí)間軸上對(duì)同一線路上的所 有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓、電流、溫度物理參量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)比故障時(shí)間前后各個(gè)故障點(diǎn)的物理 參量變化趨勢(shì)來確認(rèn)故障點(diǎn)所在的兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間，由此進(jìn)行線路故障定位，并通過移動(dòng) 通訊網(wǎng)絡(luò)呼叫相應(yīng)巡檢人員去現(xiàn)場(chǎng)查看。所述的同步各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間，是由檢測(cè)裝置內(nèi)的能夠直接從GPS衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)取得 星歷時(shí)間的GPS模塊構(gòu)成統(tǒng)一授時(shí)系統(tǒng)，各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)都帶有時(shí)間參量，此時(shí)間 為監(jiān)測(cè)事件發(fā)生時(shí)間，如事件為故障事件則此時(shí)間為故障發(fā)生時(shí)間。各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的物理參量采樣時(shí)間和采樣范圍是根據(jù)具體使用環(huán)境和條件進(jìn)行調(diào)整和設(shè)置。所述的監(jiān)測(cè)點(diǎn)地理位置是在電子地圖上確認(rèn)。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本發(fā)明的高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法通過現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠及時(shí)確認(rèn)高壓輸電線路的故障點(diǎn)，具有之前的需要 人工巡檢的簡(jiǎn)單指示器所無法達(dá)到的效果，由于本發(fā)明的監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)備為一個(gè)以上，可以根 據(jù)用戶需求靈活設(shè)置，所以又具有可以分布投資、靈活擴(kuò)大系統(tǒng)容量提升定位精度的效果。 本發(fā)明極大程度上提高了人員效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了故障排查時(shí)間，降低了由于輸 電線路故障帶來的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失，并能夠作為客觀第三方線路數(shù)據(jù)為輸電線路提供輔助 數(shù)據(jù)。


圖1是本發(fā)明的整體框圖；圖2是本發(fā)明中的第一檢測(cè)點(diǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明中的第一檢測(cè)點(diǎn)裝置中信號(hào)處理單元的構(gòu)成框圖；圖4是本發(fā)明中的第二檢測(cè)點(diǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明中的第二檢測(cè)點(diǎn)裝置中信號(hào)處理單元的構(gòu)成框圖；圖6是本發(fā)明故障分析原理示意圖；圖7是嵌入式處理單元電路原理圖；圖8是電源管理模塊電路原理圖；圖9是電場(chǎng)采樣電路的電路原理圖；圖10是電流采樣電路的電路原理圖；圖11是GPS連接電路的電路原理圖。圖中的標(biāo)號(hào)分別是；1-嵌入式處理單元；2-電源管理模塊；3-電流采樣電路；4-電場(chǎng)采樣電路；5-溫 度采樣電路；6-移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)模塊；7-全球定位系統(tǒng)模塊；8-局部網(wǎng)絡(luò)模塊；9-第二嵌 入式處理單元；10-第二電源管理模塊；11-第二電流采樣電路；12-第二電場(chǎng)采樣電路； 13-第二溫度采樣電路；14-第二局部網(wǎng)絡(luò)模塊；A-第一電流傳感器；B-第一殼體；C-第一 電場(chǎng)強(qiáng)度傳感器；D-高壓輸送電線路B相；E-第一信號(hào)處理單元；G、G'-鋰電池；A'-第 二電流傳感器；B'-第二殼體；C'-第二電場(chǎng)強(qiáng)度傳感器；D'-高壓輸送電線路A相/C 相；E' _第二信號(hào)處理單元。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法如下如圖1所示，本發(fā)明的高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)，包括有故障分析服務(wù)器MS和設(shè)置在三相高壓輸送電線路的每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)上的用于測(cè)量所處檢測(cè)點(diǎn)參量的檢測(cè)裝置ME，所 述的故障分析服務(wù)器MS可以采用計(jì)算機(jī)。所述的檢測(cè)裝置ME是由一個(gè)第一檢測(cè)點(diǎn)裝置Ml 和兩個(gè)第二檢測(cè)點(diǎn)裝置M2構(gòu)成，所述的一個(gè)第一檢測(cè)點(diǎn)裝置Ml設(shè)置在三相高壓輸送電線 路的B相線路上，所述的兩個(gè)第二檢測(cè)點(diǎn)裝置M2設(shè)置在三相高壓輸送電線路的A相線路和 C相線路上，其中，所述的兩個(gè)第二檢測(cè)點(diǎn)裝置M2將所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸給第一檢測(cè)點(diǎn)裝 置M1，所述的第一檢測(cè)點(diǎn)裝置Ml將所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)以及兩個(gè)第二檢測(cè)點(diǎn)裝置M2所傳輸?shù)?數(shù)據(jù)全部傳輸給故障分析服務(wù)器MS。
如圖2所示，所述的第一檢測(cè)點(diǎn)裝置Ml包括有安裝在高壓輸送電線路B相D上的 采用高導(dǎo)磁率鐵芯的互感器構(gòu)成的第一電流傳感器A，設(shè)置在高壓輸送電線路B相D—側(cè)的 第一電場(chǎng)強(qiáng)度傳感器C，分別與第一電流傳感器A和第一電場(chǎng)強(qiáng)度傳感器C相連的第一信號(hào) 處理單元E。 如圖3所示，所述的第一信號(hào)處理單元E包括有嵌入式處理單元1，分別與嵌入式 處理單元1相連的電源管理模塊2、接收第一電流傳感器A信號(hào)的電流采樣電路3、接收第 一電場(chǎng)強(qiáng)度傳感器C信號(hào)的電場(chǎng)采樣電路4、溫度采樣電路5、用于向故障分析服務(wù)器傳輸 數(shù)據(jù)的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)模塊6選用GSM模塊、用于授時(shí)和定位的全球定位系統(tǒng)模塊7選用GPS 模塊以及用于與第二檢測(cè)點(diǎn)裝置M2通訊的局部網(wǎng)絡(luò)模塊8。如圖4所示，所述的第二檢測(cè)點(diǎn)裝置M2包括有安裝在高壓輸送電線路A相/C相 D'上的采用高導(dǎo)磁率鐵芯的互感器構(gòu)成的第二電流傳感器A'，設(shè)置在高壓輸送電線路A 相/C相D' —側(cè)的第二電場(chǎng)強(qiáng)度傳感器C'，以及分別與第二電流傳感器A'和第二電場(chǎng)強(qiáng) 度傳感器C'相連的第二信號(hào)處理單元E'。如圖5所示，所述的第二信號(hào)處理單元E'包括有第二嵌入式處理單元9，分別與 第二嵌入式處理單元9相連的第二電源管理模塊10、接收第二電流傳感器A'信號(hào)的第二 電流采樣電路11、接收第二電場(chǎng)強(qiáng)度傳感器C'信號(hào)的第二電場(chǎng)采樣電路12、第二溫度采 樣電路13以及用于與第一檢測(cè)點(diǎn)裝置Ml通訊的第二局部網(wǎng)絡(luò)模塊14。如圖2、圖4所示，所述的第一檢測(cè)點(diǎn)裝置Ml和第二檢測(cè)點(diǎn)裝置M2分別對(duì)應(yīng)的安 放在第一殼體B和第二殼體B'內(nèi)。本發(fā)明實(shí)施例中所述的溫度采樣電路為嵌入式處理單元中的中央處理芯片內(nèi)置 功能；所述的嵌入式處理單元如圖7所示，所述的電源管理模塊如圖8所示，所述的電場(chǎng)采 樣電路如圖9所示，所述的電流采樣電路如圖10所示，所述的GPS連接電路如圖11所示。本發(fā)明的用于高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)的方法，是在一條線路上設(shè)置N個(gè)檢測(cè) 點(diǎn)，將線路分為N+1個(gè)段，在每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)上安裝一個(gè)通過GSM網(wǎng)絡(luò)與故障分析服務(wù)器MS 進(jìn)行通信的檢測(cè)裝置ME，并同步各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間，所述的同步各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間，是由檢 測(cè)裝置ME內(nèi)的能夠直接從GPS衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)取得星歷時(shí)間的GPS模塊構(gòu)成統(tǒng)一授時(shí)系統(tǒng)，各個(gè) 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)都帶有時(shí)間參量，此時(shí)間為監(jiān)測(cè)事件發(fā)生時(shí)間，如事件為故障事件則此 時(shí)間為故障發(fā)生時(shí)間。同時(shí)設(shè)定各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓、電流、溫度的標(biāo)準(zhǔn)物理參量，各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的物理參量采 樣時(shí)間和采樣范圍是根據(jù)具體使用環(huán)境和條件進(jìn)行調(diào)整和設(shè)置。故障分析服務(wù)器MS隨時(shí) 接收各檢測(cè)裝置ME傳來的所監(jiān)測(cè)到的所處檢測(cè)點(diǎn)的電流、場(chǎng)強(qiáng)和溫度的數(shù)據(jù)，當(dāng)兩個(gè)檢測(cè) 點(diǎn)之間的一段導(dǎo)線發(fā)生短路、斷路故障時(shí)候，在該故障點(diǎn)前后的監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)到的電流、場(chǎng) 強(qiáng)參量不一致，故障分析服務(wù)器MS在同一時(shí)間軸上對(duì)同一線路上的所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓、電 流、溫度物理參量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)比故障時(shí)間前后各個(gè)故障點(diǎn)的物理參量變化趨勢(shì)來確 認(rèn)故障點(diǎn)所在的兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間，由此進(jìn)行線路故障定位，所述的監(jiān)測(cè)點(diǎn)地理位置是在電 子地圖上確認(rèn)。并通過移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)呼叫相應(yīng)巡檢人員去現(xiàn)場(chǎng)查看。我們以單一條線路來說明故障分析服務(wù)器MS是如何進(jìn)行分析根據(jù)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn) 一旦線路發(fā)生短路的故障上級(jí)保護(hù)裝置將在最短0. 4秒之內(nèi)切斷電路，根據(jù)奈奎斯特準(zhǔn)則 我們可以得出如下結(jié)論
T = 0. 4f = 2. 5HZ我們采樣頻率至少要有5HZ即可滿足本系統(tǒng)得采樣要求；因?yàn)槲覀兊牟蓸与娐芳夹g(shù)指標(biāo)較高所以我們采用了 100HZ的采樣精度，這樣我們就能得到一個(gè) 精準(zhǔn)的原始信號(hào)波形經(jīng)過離散量化之后的數(shù)字信號(hào)序列；由上所述，我們已知這個(gè)采樣出來的數(shù)字信號(hào)序列是相對(duì)時(shí)間的一個(gè)函數(shù)，假設(shè) 一條線路如圖6所示，發(fā)生短路故障時(shí)當(dāng)N點(diǎn)發(fā)生對(duì)地短路故障時(shí)，H點(diǎn)的電流要增加；F點(diǎn)不變；L，P兩點(diǎn)電流減小；同 時(shí)從電場(chǎng)傳感器看H、L、P、F點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)要減小，其他未故障的兩相線路電流不變電壓要升
尚ο我們將采樣數(shù)據(jù)FTl FTn存儲(chǔ)到一個(gè)鏈表結(jié)構(gòu)中，然后將數(shù)據(jù)映射到2維平面 坐標(biāo)系中，根據(jù)斜率公式k= (y2-yl)/(x2-xl)可得相鄰數(shù)據(jù)在2維坐標(biāo)系中的斜率，我們 可以根據(jù)上級(jí)繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作電流和觸發(fā)時(shí)間參數(shù)確定理論的一個(gè)動(dòng)作斜率(在實(shí) 際應(yīng)用中此參數(shù)為系統(tǒng)投運(yùn)之前試驗(yàn)測(cè)定)當(dāng)采樣結(jié)果和此數(shù)值相同和超過時(shí)，即視為此 條線路報(bào)警；兩條線路接地視為相間短路，可采用相間短路分析方法，區(qū)別于相間短路的判據(jù) 是兩條線路故障段并不一定相同；發(fā)生斷路故障時(shí)斷路故障半段相對(duì)簡(jiǎn)單因斷路點(diǎn)之后的電壓電流均為0所以僅需要判斷哪個(gè)監(jiān) 測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)斜率為0即可判斷。本發(fā)明的高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法，通過在同一線路布置多個(gè)監(jiān)測(cè) 點(diǎn)裝置，通過統(tǒng)一授時(shí)系統(tǒng)同步各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間，確認(rèn)了一種分布式多點(diǎn)監(jiān)測(cè)和無線傳 輸輸電線路的物理參量的方法；本發(fā)明的監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)備可以自由組成局部微網(wǎng)。
權(quán)利要求
一種高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是包括有故障分析服務(wù)器(MS)和設(shè)置在三相高壓輸送電線路的每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)上的用于測(cè)量所處檢測(cè)點(diǎn)參量的檢測(cè)裝置(ME)，所述的檢測(cè)裝置(ME)是由一個(gè)第一檢測(cè)點(diǎn)裝置(M1)和兩個(gè)第二檢測(cè)點(diǎn)裝置(M2)構(gòu)成，所述的一個(gè)第一檢測(cè)點(diǎn)裝置(M1)設(shè)置在三相高壓輸送電線路的B相線路上，所述的兩個(gè)第二檢測(cè)點(diǎn)裝置(M2)分別設(shè)置在三相高壓輸送電線路的A相線路和C相線路上，其中，所述的兩個(gè)第二檢測(cè)點(diǎn)裝置(M2)將所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸給第一檢測(cè)點(diǎn)裝置(M1)，所述的第一檢測(cè)點(diǎn)裝置(M1)將所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)以及兩個(gè)第二檢測(cè)點(diǎn)裝置(M2)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)全部傳輸給故障分析服務(wù)器(MS)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述的第一檢測(cè)點(diǎn) 裝置(Ml)包括有安裝在高壓輸送電線路B相(D)上的第一電流傳感器(A)，設(shè)置在高壓輸 送電線路B相(D) —側(cè)的第一電場(chǎng)強(qiáng)度傳感器(C)，分別與第一電流傳感器(A)和第一電場(chǎng) 強(qiáng)度傳感器(C)相連的第一信號(hào)處理單元(E)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述的第一信號(hào)處 理單元(E)包括有嵌入式處理單元(1)，分別與嵌入式處理單元(1)相連的電源管理模塊 (2)、接收第一電流傳感器(A)信號(hào)的電流采樣電路(3)、接收第一電場(chǎng)強(qiáng)度傳感器(C)信號(hào) 的電場(chǎng)采樣電路(4)、溫度采樣電路(5)、用于向故障分析服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò) 模塊(6)、用于授時(shí)和定位的全球定位系統(tǒng)模塊(7)以及用于與第二檢測(cè)點(diǎn)裝置(M2)通訊 的局部網(wǎng)絡(luò)模塊(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述的第二檢測(cè)點(diǎn) 裝置(M2)包括有安裝在高壓輸送電線路A相/C相(D')上的第二電流傳感器(A')，設(shè) 置在高壓輸送電線路A相/C相(D') —側(cè)的第二電場(chǎng)強(qiáng)度傳感器(C')，以及分別與第二 電流傳感器(A')和第二電場(chǎng)強(qiáng)度傳感器(C')相連的第二信號(hào)處理單元(E')。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述的第二信號(hào)處 理單元(E')包括有第二嵌入式處理單元(9)，分別與第二嵌入式處理單元(9)相連的第 二電源管理模塊(10)、接收第二電流傳感器(A')信號(hào)的第二電流采樣電路(11)、接收第 二電場(chǎng)強(qiáng)度傳感器(C')信號(hào)的第二電場(chǎng)采樣電路(12)、第二溫度采樣電路(13)以及用 于與第一檢測(cè)點(diǎn)裝置(Ml)通訊的局部網(wǎng)絡(luò)模塊(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述的第一檢測(cè)點(diǎn) 裝置(Ml)和第二檢測(cè)點(diǎn)裝置(M2)分別對(duì)應(yīng)的安放在第一殼體(B)和第二殼體(B')內(nèi)。
7.一種用于權(quán)利要求1所述的高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)的方法，其特征在于，在一 條線路上設(shè)置N個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，將線路分為N+1個(gè)段，在每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)上安裝一個(gè)通過GSM網(wǎng) 絡(luò)與故障分析服務(wù)器(MS)進(jìn)行通信的檢測(cè)裝置(ME)，并同步各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間，同時(shí)設(shè)定 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓、電流、溫度的標(biāo)準(zhǔn)物理參量，故障分析服務(wù)器(MS)隨時(shí)接收各檢測(cè)裝置 (ME)傳來的所監(jiān)測(cè)到的所處檢測(cè)點(diǎn)的電流、場(chǎng)強(qiáng)和溫度的數(shù)據(jù)，當(dāng)兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間的一段 導(dǎo)線發(fā)生短路、斷路故障時(shí)候，在該故障點(diǎn)前后的監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)到的電流、場(chǎng)強(qiáng)參量不一致， 故障分析服務(wù)器(MS)在同一時(shí)間軸上對(duì)同一線路上的所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓、電流、溫度物理 參量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)比故障時(shí)間前后各個(gè)故障點(diǎn)的物理參量變化趨勢(shì)來確認(rèn)故障點(diǎn)所在 的兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間，由此進(jìn)行線路故障定位，并通過移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)呼叫相應(yīng)巡檢人員去現(xiàn) 場(chǎng)查看。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述 的同步各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間，是由檢測(cè)裝置(ME)內(nèi)的能夠直接從GPS衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)取得星歷時(shí)間 的GPS模塊構(gòu)成統(tǒng)一授時(shí)系統(tǒng)，各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)都帶有時(shí)間參量，此時(shí)間為監(jiān)測(cè)事 件發(fā)生時(shí)間，如事件為故障事件則此時(shí)間為故障發(fā)生時(shí)間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)的方法，其特征在于，各個(gè) 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的物理參量采樣時(shí)間和采樣范圍是根據(jù)具體使用環(huán)境和條件進(jìn)行調(diào)整和設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述 的監(jiān)測(cè)點(diǎn)地理位置是在電子地圖上確認(rèn)。
全文摘要
一種高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法，系統(tǒng)有故障分析服務(wù)器和設(shè)置在三相高壓輸送電線路上的檢測(cè)裝置，檢測(cè)裝置是由一個(gè)第一檢測(cè)點(diǎn)裝置和兩個(gè)第二檢測(cè)點(diǎn)裝置構(gòu)成，第一檢測(cè)點(diǎn)裝置設(shè)置在B相線路上，第二檢測(cè)點(diǎn)裝置分別設(shè)置在A相線路和C相線路上，第二檢測(cè)點(diǎn)裝置將所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸給第一檢測(cè)點(diǎn)裝置，第一檢測(cè)點(diǎn)裝置將所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)以及第二檢測(cè)點(diǎn)裝置所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)全部傳輸給故障分析服務(wù)器。方法是在一條線路上設(shè)置N個(gè)檢測(cè)點(diǎn)并安裝檢測(cè)裝置，并同步各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間，故障分析服務(wù)器隨時(shí)接收各檢測(cè)裝置傳來的所監(jiān)測(cè)到的電流、場(chǎng)強(qiáng)和溫度的數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。本發(fā)明能夠及時(shí)確認(rèn)高壓輸電線路的故障點(diǎn)，極大程度上提高了人員效率，縮短了故障排查時(shí)間。
文檔編號(hào)G01R31/08GK101813740SQ20101017077
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者崔大鵬, 董強(qiáng) 申請(qǐng)人:天津市翔晟遠(yuǎn)電力設(shè)備實(shí)業(yè)有限公司