一種輸變電線路的智能保護裝置的製作方法
2023-07-15 11:56:01 1
本發明涉及輸變電線路保護技術領域，具體涉及一種輸變電線路的智能保護裝置。
背景技術：
電流的輸送往往導致因線路發熱造成損耗，所以在輸送的時候都是通過變電升高電壓，讓電流變小以減少發熱損耗。高壓電具有很高的危險性，且目標電器也不需要如此高壓，這就需要通過變電降低電壓。由於在電流輸送的過程中需要多次的變電，所以把電流的輸送稱為輸變電。
輸變電，是電廠向電網輸電，它是將低電壓升高(如50萬伏)進行遠離輸電，同樣的功率電壓越高電流越小，電流小在線路上的損耗小。
輸變電就像是一張布滿全國的的大網。變電站就是網中的節點。連接各個節點的就是輸電線路，輸電線路又可分為：鋼鐵塔、鋼管杆、砼杆、電力電纜等形式。鐵塔形式的比較普遍在高速公路兩側隨處可見。隨著科技的發展和國家的強大，造價很高的電力電纜慢慢的被應用，這種由天空轉為地下的做法，體現了社會的進步和文明。
近年來，外力破壞對重要公共基礎設施呈逐年上升趨勢，嚴重影響公共基礎設施正常的維護和運行，對國民經濟和人民安全造成重大威脅。
電網安全直接關係到國計民生，如果輸電線路遭到外力破壞，輕則大面積停電，造成嚴重的經濟損失，重則造成無法挽回的人員傷亡。而輸變電線路搭建在戶外，存在多種外力破壞的隱患，線路保護區內的違章建築、取土與採石，吊車野蠻施工、自然災害引起異物碰導線、以及樹木災害等突發事件都將威脅到電網的安全正常運行。為避免外力對輸電線路的破壞，需要對輸變電線路進行實時遠程視頻監控，並在出現危險情況時發出預警，以迅速消除隱患，避免不必要的事故發生。
目前遠距離輸變電線路所處的地理環境、氣候條件都比較惡劣，而且由於輸變電線路所經過的地方多是高山，雷電、雨水以及冰雪對高壓輸電線路監測系統都有嚴重的影響，因此對輸變電線路的維護再採用傳統的人工模式就顯得十分困難。需要對輸變電線路進行遠程保護。但是現有遠程保護裝置，其結構往往都很複雜，線路繁瑣，維護成本高。
技術實現要素：
本發明的目的是針對上述問題，提供一種輸變電線路的智能保護裝置。
為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現：
一種輸變電線路的智能保護裝置，包括探測單元、線路保護單元和接收單元，所述探測單元、線路保護單元和接收單元相互之間信號連接；
所述探測單元包括障礙物感應模塊、測量電路模塊、定位模塊和信號發射器，所述障礙物感應模塊和信號發射器之間信號連接；
所述線路保護單元包括差動保護模塊、阻抗保護模塊和過流保護模塊；
所述接收單元包括控制模塊和警示模塊。
進一步地，所述探測單元包括聲光警示器，所述接收單元的警示模塊為聲光警示器。
進一步地，所述探測單元安裝在通變電線路上。
進一步地，所述探測單元包括視頻採集模塊。
進一步地，所述視頻採集模塊包括網絡攝像機和視頻解碼器。
進一步地，所述輸變電線路的智能保護裝置包括顯示單元，所述顯示單元與探測單元、線路保護單元、接收單元之間信號連接。
進一步地，所述顯示單元包括顯示器和遠程伺服器。
進一步地，所述接收單元和顯示單元安裝於遠程控制室中。
本發明與現有技術相比，具有如下的有益效果：
本發明設置有探測單元、線路保護單元、接收單元和顯示單元，能夠及時發現各種故障；對輸變電線路進行遠程監控保護，減少日常檢修的勞動強度，便於提前發現隱患，提高裝置的可靠性；探測單元視頻採集模塊和定位模塊，使工作人員無需親臨現場，直接通過攝像頭即可對輸電線路進行實時視頻採集和遠程監控，對外力入侵進行智能分析，及時發現隱患並自動預警，從而避免不必要的事故發生。線路保護單元接收測量電路模塊傳輸的數據進行計算和邏輯判斷是否滿足線路保護報警條件，並發送線路保護動作和報警信息至接收單元，對工作人員進行線路維修提示和指導。採用無線信號傳輸檢測結果，大大簡化了線路鋪設成本；輸變電線路上分散安裝有多個探測單元，對輸變電線路的各段均進行保護，使智能保護裝置覆蓋整個輸變電線路，擴大保護範圍，消除安全隱患，確保整個輸變電線路安全運行。
附圖說明
圖1是本發明的結構框圖。
圖2是本發明的工作流程圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
一種輸變電線路的智能保護裝置，如圖1所示，包括探測單元、線路保護單元、接收單元和顯示單元，探測單元、線路保護單元、接收單元和顯示單元相互之間信號連接；
探測單元安裝在通變電線路上，包括障礙物感應模塊、測量電路模塊、信號發射器、視頻採集模塊和聲光報警器，障礙物感應模塊和信號發射器之間信號連接；視頻採集模塊包括網絡攝像機和視頻解碼器，通變電線路上分散安裝有多個探測單元，使智能保護裝置覆蓋整個輸變電線路。上述網絡攝像機的支撐架可伸縮和旋轉，支持網絡攝像機拍攝各個角度的圖像。
線路保護單元包括差動保護模塊、阻抗保護模塊和過流保護模塊；線路保護單元接收測量電路模塊傳輸的數據進行計算和邏輯判斷是否滿足線路保護報警條件，並發送線路保護動作和報警信息至接收單元。差動保護模塊把被保護的電氣設備看成是一個節點，那么正常時流進被保護設備的電流和流出的電流相等，差動電流等於零。當設備出現故障時，流進被保護設備的電流和流出的電流不相等，差動電流大於零。當差動電流大於差動保護裝置的整定值時，上位機報警保護出口動作，將被保護設備的各側斷路器跳開，使故障設備斷開電源；阻抗保護模塊以被測線路參數(阻抗、電抗、方向)與設定的被保護區段參數的比較結果為作用量進行保護；當電流、電壓保護不能滿足靈敏度要求或根據網絡保護間配合的需要，發電機和變壓器的相同故障後備保護可採用低阻抗保護；過流保護模塊主要是熱繼電器動作，當電氣設備由於超負荷運行，其工作電流大於正常工作電流，熱繼電器動作，電氣設備跳閘停電。起到保護設備的作用。
接收單元包括控制模塊、定位模塊和警示模塊。
探測單元包括聲光警示器，所述接收單元的警示模塊為聲光警示器。
顯示單元包括顯示器和遠程伺服器，顯示器用於為工作人員顯示接收單元接收的信息。
接收單元和顯示單元安裝於遠程控制室中，工作人員可遠程對輸變電線路進行監控和保護。
如圖2所示，本發明的工作流程為：
視頻採集模塊中的網絡攝像機拍攝輸變電線路運行情況和外部情況的圖像，經視頻解碼器解碼後傳送至信號發射器；測量電路模塊對輸變電線路的電流、電壓等相關指標進行測量，並將結果發送至信號發射器；當有障礙物靠近輸變電線路，且與輸變電線路之間的距離小於安全範圍時，障礙物感應模塊通過聲光報警器發出警告，當障礙物為鳥類時，聲光報警器可嚇走鳥類，使其遠離輸變電線路，避免危險發生，同時將障礙信息發送至信號發射器；定位模塊設有gps定位裝置，將探測單元的具體位置信息發送至信號發射器。
信號發射器將接收到的視頻信息、電路測量數據、障礙信息和位置信息發送至控制模塊，同時將電路測量數據發送至線路保護單元，線路保護單元包括差動保護模塊、阻抗保護模塊和過流保護模塊，對接收的電路測量數據進行計算和邏輯判斷，分辨是否滿足線路保護的報警條件，發送線路保護動作和線路報警信息至控制模塊。
控制模場塊根據接收的視頻信息、線路保護動作、線路報警信息、障礙信息和位置信息發出指令。將線路報警信息和線路保護動作發送至遠程伺服器，並顯示在顯示器上，對工作人員進行提示和指導；將障礙信息、位置信息和視頻信息也發送至遠程伺服器並顯示在顯示器上，使工作人員充分了解障礙物的確切位置和產生障礙和異常的經過，並進行維修，顯示器內有存儲器，工作人員可查看各個時間段的輸變電線路視頻。對輸變電線路進行全面監控和保護。
本發明設置有探測單元、線路保護單元、接收單元和顯示單元，能夠及時發現各種故障；對輸變電線路進行遠程監控保護，減少日常檢修的勞動強度，便於提前發現隱患，提高裝置的可靠性；探測單元視頻採集模塊和定位模塊，使工作人員無需親臨現場，直接通過攝像頭即可對輸電線路進行實時視頻採集和遠程監控，對外力入侵進行智能分析，及時發現隱患並自動預警，從而避免不必要的事故發生。線路保護單元接收測量電路模塊傳輸的數據進行計算和邏輯判斷是否滿足線路保護報警條件，並發送線路保護動作和報警信息至接收單元，對工作人員進行線路維修提示和指導。採用無線信號傳輸檢測結果，大大簡化了線路鋪設成本；通變電線路上分散安裝有多個探測單元，使智能保護裝置覆蓋整個輸變電線路。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。