一种配电线路故障波形的在线采集系统

摘要

一种配电线路故障波形的在线采集系统，属检测领域。其在配电网架空线路沿途若干个杆塔的三相线路上分别对应设置一个故障指示器，在故障指示器所在杆塔上设置一个监测通信终端；三个故障指示器之间，以及故障指示器与同塔杆上的监测通信终端之间，设置有短距无线通讯网络；监测通信终端经GPRS无线网络与系统主站进行远距离无线网络连接。其通过故障指示器同步采集各段线路故障电流的故障数据，在采集系统中复现故障时刻的三相电流波形，可以通过继保系统中的几点保护算法来计算零序电压与电流，辅助判断接地故障，大大提高了接地故障判断的准确性。本发明的技术方案特别适合中小城市配电网自动化建设模式或大型城市配电网自动化改造补充项目。

主权项

一种配电线路故障波形的在线采集系统，包括安装在配电网架空线路各个监测点上的故障指示器和设置在监控中心的系统主站，其特征是：在配电网架空线路沿途若干个杆塔的A、B、C三相架空线路上，分别对应设置一个故障指示器，所述的三个故障指示器分别对A、B、C三相线路进行故障监测和故障指示；在故障指示器所在的杆塔上，设置一个监测通信终端；所述的三个故障指示器与同塔杆上的监测通信终端对应设置，构成一组配电网故障现场监测单元；所述的三个故障指示器之间，以及故障指示器与同塔杆上的监测通信终端之间，设置有短距无线通讯网络；所述的监测通信终端经GPRS无线网络与系统主站进行远距离无线网络连接；在每条从变配电所至电力用户之间的配电网架空线路上，设置有多组所述的配电网故障现场监测单元；所述的故障指示器包括采集单元；采集单元将线路电流、对地电场、故障状态、是否带电、线缆温度、取电功率、电池电压信息通过无线装置，与太阳能供电监测终端中的汇集单元进行周期性的同步授时；所述的监测通信终端包括汇集单元；汇集单元依据交流采样的三相电流、电场相互合成电流、电场信号，可实现接地故障就地精准检测、定位故障波形上传至主站系统，用于线路故障分析、反演及溯源；进行遥信信号的合并；所述的通信监测终端与故障指示器利用超声波或红外辅助同步授时装置进行同步授时；当通信监测终端发送授时命令时，三相线路上的故障指示器同时接受到触发信号，并开始同步对时；在运行过程中，周期性进行同步对时，以保持故障指示器长期运行情况下的三相故障指示器中的时钟保持同步精度；位于系统主站中的主站软件平台，依托大数据综合处理系统，将高精度、高采样率的电流录波数据和负荷电流检测数据，进行软件处理和分析，得到转供、线路拓扑调整的谐波电流监测曲线，进而分析故障发生、演变的过程，进行故障溯源反馈，准确识别短路、接地故障，精确定位故障区段；监控主站将处理好的故障信息和定位故障区段通过GPRS通信方式，下发给巡线工作人员，指导故障巡线、运维检修工作，以提高供电可靠性；在正常运行时，故障指示器检测对应相线路的线路故障，当检测出三相线路中有一相线路发生故障时，故障相电流出现明显变化，故障指示器立即唤醒其中的CPU，记录当前时刻故障时标及对应的实时采样数据；此时，故障相线路的故障指示器触发另外两相线路的故障指示器，记录故障时标和对应相线的实时采样数据，开始数据“录波”，并将带有故障时标的三相故障指示器采样数据主动上报监测通信终端；通信监测终端对线路故障相时标基准与另外两相非故障相线路的时标计算偏差之后，重新召唤时标偏差相所在故障指示器的周波采样数据传输至通信监测终端；通信检测终端将采样的故障数据通过远程通讯系统传输至系统主站，主站系统通过数据融合复现故障时刻的三相电流波形，并计算出零序电压与零序电流，区分故障点线路是接地故障还是短路故障，根据故障种类的不同，采取对应的措施有效隔离线路故障，提高接地故障判断的准确性。