專利名稱：線路運(yùn)行故障在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力線路運(yùn)行故障在線監(jiān)測技術(shù)，特別涉及到一種具有遠(yuǎn)程傳輸 能力的線路故障在線智能監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在系統(tǒng)輸配電過程中，由于線路傳輸距離遠(yuǎn)，沿途地勢復(fù)雜，環(huán)境和氣候條件惡 劣，再加上供電壓力大，造成故障率升高。城市配電網(wǎng)多采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式，線 路故障尤其是單相接地故障的快速準(zhǔn)確定位能夠提高供電可靠性、減少停電時間、減少人 工故障巡線時間，而且如果能采集到線路運(yùn)行中的電壓升高或降低、線路是否帶電、零序電 流、接地瞬間的電容電流、接地瞬間高次諧波電流的信號是否出現(xiàn)，且出現(xiàn)的先后順序等參 數(shù)，將對線路安全運(yùn)行起到舉足輕重的作用。因此，對于輸配電線路運(yùn)行故障的檢測和定 位，國內(nèi)外的許多學(xué)者做了大量研究。但在現(xiàn)有的線路運(yùn)行故障檢測方法中，對故障點(diǎn)定位主要利用戶外故障指示器或 FTU實(shí)現(xiàn)故障分段定位的戶外故障點(diǎn)探測法。這種方法存在不能檢測單相接地故障和沒有 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報警和自動定位功能，而且檢測準(zhǔn)確率低的問題，因此需要一套具有單相接地故 障檢測和定位功能較準(zhǔn)確的系統(tǒng)。本實(shí)用新型系統(tǒng)可以實(shí)時監(jiān)測線路運(yùn)行情況，將檢測終 端采集的特征數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)測中心，經(jīng)監(jiān)測中心分析，將故障描述信息發(fā)給維護(hù)值班人員 手機(jī)，在計算機(jī)上顯示具體位置。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種線路運(yùn)行故障在線檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)適用于架空線 路和電纜線路。它加快了線路故障檢測、修復(fù)速度，縮短了故障停電時間、增加了供電可靠 性和供電質(zhì)量，并且對線路各種狀況全方位監(jiān)測，提高了線路運(yùn)行水平；實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的快捷 控制和有效管理。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的，即一種線路運(yùn)行故障在 線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括檢測電路模塊、分析算法電路模塊、觸發(fā)電路模塊、無線傳輸 電路模塊、電源電路模塊、通信主機(jī)、太陽能蓄電池及向后臺系統(tǒng)及手機(jī)發(fā)送信息的GSM 模塊，其中a)、檢測模塊采用電流互感器，用于測量線路運(yùn)行時的暫態(tài)電流，其輸出端通過A/ D轉(zhuǎn)換器與分析算法電路模塊輸入端相連；b)分析算法電路模塊包括CPU和A/D轉(zhuǎn)換器，其輸出端與觸發(fā)電路模塊輸入端相 連；c)、觸發(fā)電路模塊通過其輸出端與無線傳輸電路模塊(4)的輸入端相連；d)、無線傳輸電路模塊用于通過GSM傳送采集到的信息，其輸出端與通訊主機(jī)輸 入端相連；e)、電源電路模塊用于將蓄電池的電源電壓轉(zhuǎn)換成5V的供電電壓，分別向分析算法電路模塊、觸發(fā)電路模塊和無線傳輸電路模塊供電；f)、通信主機(jī)的輸出端與GSM模塊輸入端相連；g)、太陽能蓄電池利用太陽能向檢測終端和通訊主機(jī)供電，其輸出端與電源電路 模塊和通信主機(jī)的輸入端相連。本實(shí)用新型提供的運(yùn)行故線路障在線監(jiān)測系統(tǒng)，彌補(bǔ)以往檢測系統(tǒng)不能檢測單相 接地故障及故障定位精度低的問題，還增加了一些輔助功能，使其具有遠(yuǎn)程傳輸能力的可 分布監(jiān)控、集中管理、即時通知型的在線監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)效果好，可靠性高，縮短了故障排 除時間，適應(yīng)了電力公司的實(shí)際需要。

圖1是本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型的操作流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對發(fā)明作進(jìn)一步說明參見圖1:圖中的線路運(yùn)行故障在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括檢測電路模塊1、分析算法電 路模塊2、觸發(fā)電路模塊3、無線傳輸電路模塊4、電源電路模塊5、通信主機(jī)6、太陽能蓄電 池7及向后臺系統(tǒng)及手機(jī)發(fā)送信息的GSM模塊8，其中a)、檢測模塊1采用電流互感器，用于測量線路運(yùn)行時的暫態(tài)電流，其輸出端通過 A/D轉(zhuǎn)換器與分析算法電路模塊2輸入端相連；b)分析算法電路模塊2包括CPU和A/D轉(zhuǎn)換器，其輸出端與觸發(fā)電路模塊3輸入 端相連；C)、觸發(fā)電路模塊3通過其輸出端與無線傳輸電路模塊4的輸入端相連；d)、無線傳輸電路模塊4用于通過GSM傳送采集到的信息，其輸出端與通訊主機(jī)6 輸入端相連；e)、電源電路模塊(5)用于將蓄電池的電源電壓轉(zhuǎn)換成5V的供電電壓，分別向分 析算法電路模塊2、觸發(fā)電路模塊(3)和無線傳輸電路模塊4供電；f)、通信主機(jī)6接收來自檢測模塊采集信號，其輸出端與GSM模塊8輸入端相 連；g)、太陽能蓄電池7利用太陽能向檢測終端和通訊主機(jī)供電，其輸出端與電源電 路模塊5和通信主機(jī)6輸入端相連。在一個非限定性的實(shí)施例中，系統(tǒng)的檢測電路模塊1采用湖北天瑞公司的 TR0150-1B型號電流互感器，采集線路上電流信號；分析算法電路模塊2采用的是 Microchip公司的PIC18F-4420;觸發(fā)電路模塊3采用三極管；無線傳輸電路模塊4、通信 主機(jī)6、GSM模塊8均采用西門子公司生產(chǎn)的TC35i;電源電路模塊5采用的是電源轉(zhuǎn)換 芯片LM2576-5. 0 ；太陽能蓄電池7采用是北京雙鴿有限公司生產(chǎn)的蓄電池供電。在上述系統(tǒng)中，由檢測模塊1，分析算法電路模塊2，觸發(fā)電路模塊3，無線傳輸電 路模塊4，電源電路模塊5構(gòu)成檢測終端。三套為一組檢測終端，負(fù)責(zé)檢測線路的數(shù)據(jù)，每組 共用一臺通訊主機(jī)及其GSM模塊，可以將采集的數(shù)據(jù)信息通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳至后臺系統(tǒng)9。[0027]通訊主機(jī)以及檢測終端是由太陽能蓄電池供電。該蓄電池利用無數(shù)個串起來的感 光電池組件將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。太陽能電池組件是利用半導(dǎo)體材料的電子學(xué) 特性實(shí)現(xiàn)P-V轉(zhuǎn)換的固體裝置。它是對光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件，選用產(chǎn)生 光伏高效應(yīng)的多晶硅材料。后臺系 統(tǒng)主要依據(jù)供電局提供的故障判據(jù)和參數(shù)設(shè)置的原則判定故障。該原則如 下1、如果接地線路處于供電狀態(tài)，而線路中存在突然增大的暫態(tài)電容電流，且接地 線路電壓降低3kV以上，則判定為單相接地故障；2、由于雷擊及線路松動等原因，造成線路瞬時過流跳閘，但又正常供電，沒有造 成永久短路，則判定為過流；3、若線路中出現(xiàn)超過3秒得突變電流，而3秒鐘后線路處于停電狀態(tài)，則判定為相 間短路故障。
后臺系統(tǒng)軟件擁有短路故障、接地故障、過流、帶電、送電和溫度檢測功能 并且能夠按設(shè)定的時間有規(guī)律的從線上調(diào)取線路信息，從而形成直觀性非常強(qiáng)的曲線圖， 為維護(hù)線路、防止重大隱情提供了重要的依據(jù)。此外系統(tǒng)的總和判斷功能通過對故障時各 條線路以及同一條線路不同相之間的反應(yīng)情況總和判斷提高檢測可靠性。該系統(tǒng)常駐界面 是用圖形顯示了所轄區(qū)內(nèi)的電網(wǎng)分布情況。在界面上，當(dāng)故障發(fā)生后提示圖標(biāo)變色，電腦以 聲音報警，并按規(guī)定向管理人員手機(jī)發(fā)送故障描述信息。
權(quán)利要求一種線路運(yùn)行故障在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括檢測電路模塊(1)、分析算法電路模塊(2)、觸發(fā)電路模塊(3)、無線傳輸電路模塊(4)、電源電路模塊(5)、通信主機(jī) (6)、太陽能蓄電池(7)及向后臺系統(tǒng)及手機(jī)發(fā)送信息的GSM模塊 (8)，其中a)、檢測模塊(1)采用電流互感器，用于測量線路運(yùn)行時的暫態(tài)電流，其輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器與分析算法電路模塊(2)輸入端相連；b)分析算法電路模塊(2)包括CPU和A/D轉(zhuǎn)換器，其輸出端與觸發(fā)電路模塊(3)輸入端相連；c)、觸發(fā)電路模塊(3)通過其輸出端與無線傳輸電路模塊(4)的輸入端相連；d)、無線傳輸電路模塊(4)用于通過GSM傳送采集到的信息，其輸出端與通訊主機(jī)(6)輸入端相連；e)、電源電路模塊(5)用于將蓄電池的電源電壓轉(zhuǎn)換成5V的供電電壓，分別向分析算法電路模塊(2)、觸發(fā)電路模塊(3)和無線傳輸電路模塊(4)供電；f)、通信主機(jī) (6)的輸出端與GSM模塊 (8)輸入端相連；g)、太陽能蓄電池(7)向檢測終端和通訊主機(jī)供電，其輸出端與電源電路模塊(5)和通信主機(jī) (6)的電源輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路運(yùn)行故障在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，由檢測模塊(1)， 分析算法電路模塊(2)，觸發(fā)電路模塊(3)，無線傳輸電路模塊(4)，電源電路模塊(5)構(gòu)成 檢測終端；三個檢測終端為一組，每組共用一臺通訊主機(jī)及其GSM模塊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種線路運(yùn)行故障在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括檢測電路模塊、分析算法電路模塊、觸發(fā)電路模塊、無線傳輸電路模塊、電源電路模塊、通信主機(jī)、太陽能蓄電池及向后臺系統(tǒng)及手機(jī)發(fā)送信息的GSM模塊。本實(shí)用新型通過測量線路暫態(tài)電流變化和利用GSM網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)將采集信號送入后臺系統(tǒng)，從而達(dá)到線路運(yùn)行故障在線監(jiān)測的目的。通過GSM網(wǎng)絡(luò)將檢測終端、后臺系統(tǒng)和工作人員連接起來，利用后臺系統(tǒng)對線路采集信號的處理判斷，并在故障發(fā)生后，向工作人員發(fā)送故障描述信息，實(shí)現(xiàn)對線路運(yùn)行的監(jiān)測。本實(shí)用新型通過實(shí)現(xiàn)線路運(yùn)行狀況的在線監(jiān)測，為加快檢測和修復(fù)線路，增加了電網(wǎng)的快捷控制及安全運(yùn)行提供有效了保證。
文檔編號G01R31/08GK201749168SQ20102029439
公開日2011年2月16日 申請日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者劉勇, 張蔚春, 朱睿, 趙吉業(yè), 趙闊 申請人:重慶市電力公司江津供電局