一種考慮弧光短路辨識的輸電線路故障測距插件的製作方法
2023-05-19 02:05:01 1
專利名稱：一種考慮弧光短路辨識的輸電線路故障測距插件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輸電線路故障檢測裝置，更具體地說是涉及一種考慮弧光短路辨識的輸電線路故障測距插件。
背景技術：
由於輸配電線路故障而造成的停電事故嚴重地危及電力系統的安全、穩定運行。 當輸電線路發生故障時，故障位置的確定通常由經驗豐富的運行人員在閱讀故障錄波圖、 綜合電力用戶提供的信息的基礎上，預測、判斷可能的事故位置，然後派巡線人員查線確認故障位置並排除故障。現今輸電線路越來越複雜，一旦發生故障，查找具體故障點就非常困難，少則幾小時，多則十幾小時。準確、可靠的故障測距一方面可以縮短查找故障點的時間，節約查線的人力、物力，減輕巡線人員的勞動強度；另一方面還能及時發現線路的薄弱環節，使故障及時得到處理，保證迅速恢復供電，降低因停電造成的經濟損失。現有的高壓輸電線路故障測距研究，基本上都是建立在永久性故障基礎之上的， 然而輸電線路中的大部分故障都是瞬時性故障即弧光短路造成的，如絕緣閃絡等。因此在檢測通電線路故障時分辨弧光短路還是永久性短路非常有必要。
發明內容為了解決上述問題，本實用新型提供了一種考慮弧光短路辨識的輸電線路故障測距插件，該裝置自帶CPU確保行波測距插件不會影響其他功能的正常使用，將通電線路的弧光短路納入到故障測距之中，將弧光短路顯示為通電線路全長，彌補了現有測距裝置的不足。本實用新型具體是通過以下技術方案來實現的一種考慮弧光短路辨識的輸電線路故障測距插件，可以將通電線路中的弧光短路納入故障行波測距插件中，它包括以下幾個部分CPU，保證插件正常運行，獲取故障初始行波浪湧到達線路兩端測點的時間並計算故障距離；以及與CPU相互連接的模擬量輸入電路，從裝置的相應端子接收監視線路的電壓和電流信號；高速採集電路，採集模擬量輸入電路的信號傳輸至CPU ；高精度時鐘電路，設置一對時間同步信號輸入端和一個RS-232/422通信接口接收秒脈衝和時間同步信號；開關量輸入電路，光電耦合開入CPU，即通過光電耦合向CPU輸入，從裝置的相應端子接收保護或濾波器動作接點信號；開關量輸出電路，光電耦合開出CPU，即CPU通過光電耦合向外輸出，裝置啟動或出現異常時，CPU通過該電路從相應端子發出信號；通信網絡CAN，裝置以CAN總線方式連接，用於遠程通信和時間同步通信；[0015]電源變換電路，通過裝置母板直接引入直流電源；以及一操作和顯示單元，通過 CPU光電耦合開出連接所述操作和顯示單元，將CPU計算的結果、故障記錄顯示出來。所述CPU計算弧光短路的故障距離為通電線路的全長，永久性短路的故障距離為故障處到裝置安裝處的距離。所述高速採集電路包括一濾波器，所述濾波器濾除高速採集電路採集信號的衰減的直流分量和高次諧波分量。本實用新型的有益效果為在輸電線路故障時，通過接入輸電線路的三相電壓與電流信號檢測實現高壓輸電線路弧光短路辨識與故障測距的有效結合，也同時彌補了現有測距裝置的不足。
圖1為本實用新型的結構原理示意圖；圖2為本實用新型操作流程示意圖。
具體實施方式
如圖1所示為本實用新型的結構原理示意圖，一種考慮弧光短路辨識的輸電線路故障測距插件，可以將通電線路中的弧光短路納入故障行波測距插件中，可以解決以往測距裝置只能針對永久性短路的缺陷，該裝置包括以下幾個部分CPU 1，保證插件正常運行，獲取故障初始行波浪湧到達線路兩端測點的時間，計算故障距離；以及與CPU 1相互連接的模擬量輸入電路4，從裝置的相應端子接收監視線路的電壓和電流信號；高速採集電路3，採集模擬量輸入電路的信號傳輸至CPU 1 ；高精度時鐘電路2，設置一對時間同步信號輸入端和一個RS-232/422通信接口接收秒脈衝和時間同步信號；開關量輸入電路5，光電耦合開入CPU 1，從裝置的相應端子接收保護或濾波器動作接點信號；開關量輸出電路6，光電耦合開出CPU 1，裝置啟動或出現異常時，CPU 1通過該電路從相應端子發出信號；通信網絡CAN 9，裝置以CAN總線方式連接，用於遠程通信和時間同步通信；電源變換電路7，通過裝置母板直接引入直流電源；以及一操作和顯示單元8，通過CPU 1光電耦合開出連接所述操作和顯示單元，將CPU 1計算的結果、故障記錄顯示出來。所述CPU 1計算弧光短路的故障距離為通電線路的全長，永久性短路的故障距離為故障處到裝置安裝處的距離。所述高速採集電路3包括一濾波器，所述濾波器濾除高速採集電路採集信號的衰減的直流分量和高次諧波分量。如圖2所示為本實用新型操作流程示意圖，當線路產生故障時，本裝置接入通電線路，裝置啟動數據採集，採集來的數據通過濾波器過濾，濾除模擬信號中衰減的直流分量和高次諧波分量。弧光短路辨識元件判斷出故障為弧光短路故障，若重合間成功，通過光電耦合開出，顯示故障距離為通電線路全長，並令P = 2 ；若重合閘閉鎖，弧光短路辨識元件判斷出故障為永久性接地故障並令P = 1。以某IlOkV輸電線路為例，輸電線路全長100km，設定在Os時，離母線IOkm處發生弧光接地短路。IIOkV輸電線路發生弧光短路，繼電保護啟動，斷路器動作跳閘。斷路器跳閘產生的開關量信號通過開關量輸入電路5不滿足單片機系統輸入信號電平的要求，進入CPUl。從裝置相應端子排接入來自被監視線路的三相電壓和三相電流信號通過模擬量輸入電路4，也被採集到CPU 1中。當斷路器跳閘產生的信號進入CPU 1後，軟體程序啟動數據採集。濾波器，濾除模擬信號中衰減的直流分量和高次諧波分量。故障相元件選出故障相，以備故障測距之用，故障選相是利用兩相電流差的故障分量選出故障。弧光短路辨識元件判斷出故障為弧光短路故障，重合閘成功。通過光電耦合開出，顯示故障距離為100km，並令P = 2。此時，故障測距元件不啟動。設定在Os時，離母線IOkm處發生永久性接地短路。當斷路器跳閘產生的信號進入CPU 1後，軟體程序啟動數據採集。濾波器濾除模擬信號中衰減的直流分量和高次諧波分量。故障相元件選出故障相，以備故障測距之用。弧光短路辨識元件判斷出故障為永久性接地故障，重合閘閉鎖，並令P = 1。此時，故障測距元件啟動，根據故障測距原理得出此假設情況下的故障距離10km，並通過光電耦合開出，顯示故障距離為10km。
權利要求1.一種考慮弧光短路辨識的輸電線路故障測距插件，其特徵在於，它包括CPU,保證插件正常運行，獲取故障初始行波浪湧到達線路兩端測點的時間並計算故障距離；以及與CPU相互連接的模擬量輸入電路，從裝置的相應端子接收監視線路的電壓和電流信號； 高速採集電路，採集模擬量輸入電路的信號傳輸至CPU ；高精度時鐘電路，設置一對時間同步信號輸入端和一個RS-232/422通信接口接收秒脈衝和時間同步信號；開關量輸入電路，通過光電耦合向CPU輸入，從裝置的相應端子接收保護或濾波器動作接點信號；開關量輸出電路，CPU通過光電耦合向外輸出，裝置啟動或出現異常時，CPU通過該電路從相應端子發出信號；通信網絡CAN，裝置以CAN總線方式連接，用於遠程通信和時間同步通信； 電源變換電路，通過裝置母板直接引入直流電源；以及一操作和顯示單元，通過CPU光電耦合開出連接所述操作和顯示單元，將CPU計算的結果、故障記錄顯示出來。
2.如權利要求1所述的一種考慮弧光短路辨識的輸電線路故障測距插件，其特徵在於，所述CPU計算弧光短路的故障距離為通電線路的全長，永久性短路的故障距離為故障處到裝置安裝處的距離。
3.如權利要求1所述的一種考慮弧光短路辨識的輸電線路故障測距插件，其特徵在於，所述高速採集電路包括一濾波器，所述濾波器濾除高速採集電路採集信號的衰減的直流分量和高次諧波分量。
專利摘要本實用新型公開了一種考慮弧光短路辨識的輸電線路故障測距插件，它包括CPU、以及與CPU相互連接的高精度時鐘電路、高速採集電路、模擬量輸入電路、開關量輸入電路、開關量輸出電路、電源變換電路、通信網絡CAN以及操作和顯示單元。本實用新型的裝置在輸電線路故障時，通過接入輸電線路的三相電壓與電流信號檢測實現高壓輸電線路弧光短路辨識與故障測距的有效結合，減少工作人員的工作強度，也同時彌補了現有測距裝置的不足。
文檔編號G01R31/08GK202013399SQ201020695190
公開日2011年10月19日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者張喜平, 曹旭, 胥傑, 趙品賢 申請人:張喜平, 曹旭, 胥傑, 趙品賢