一種多重閥值復(fù)合觸發(fā)的電纜線路故障點定位方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多重閥值復(fù)合觸發(fā)的電纜線路故障點定位方法，用以查找與定位不同類型的電纜線路故障，包括以下步驟：1)根據(jù)設(shè)置在的電纜線路上的行波傳感器實時獲取待檢測電纜線路的電流波形數(shù)據(jù)，并發(fā)送到集中信號處理器；2)集中信號處理器預(yù)先根據(jù)每個不同類型的電纜線路故障設(shè)置兩個相異的觸發(fā)閥值；3)集中信號處理器根據(jù)電流電壓波形數(shù)據(jù)和兩個相異的觸發(fā)閥值判斷是否出現(xiàn)電纜線路故障以及對應(yīng)電纜線路故障的類型。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有檢測范圍廣、定位精度高等優(yōu)點。
【專利說明】
一種多重閥值復(fù)合觸發(fā)的電纜線路故障點定位方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及故障檢測方法，尤其是涉及一種多重閥值復(fù)合觸發(fā)的電纜線路故障點定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前隨著的發(fā)展，配電系統(tǒng)越來越龐大，電纜線路逐年遞增，敷設(shè)路徑錯綜復(fù)雜，一旦電纜線路發(fā)生故障，就要花費很多的時間尋找故障發(fā)生位置及對故障進行修復(fù)，因此，對電纜線路進行在線故障監(jiān)測是一種檢出故障并定位故障發(fā)生位置的有效方法。基于電纜線路的故障信號具有發(fā)生頻次低，及因故障點的絕緣狀況(即接地阻抗)的不同，當(dāng)電纜線路發(fā)生故障時，如何瞬間應(yīng)對各種不同接地阻抗的故障電流信號，確保定位裝置的正確動作是一個技術(shù)難題。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)如圖1所示，當(dāng)電纜線路發(fā)生故障時，故障傳感器HFCT(高頻電流傳感器)采集電纜線路上的故障信號，采集到的故障信號通過前置信號處理進行放大處理，放大后的信號通過高速A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)字信號控制單元進行A/D轉(zhuǎn)換及存儲，最終將故障信號傳輸給電腦顯示故障波形，基于故障行波的同步時差定位法，通過電腦上的故障定位軟件自動計算故障發(fā)生的位置。對于信號的觸發(fā)采用的是單一門值(幅值)觸發(fā)方式，該觸發(fā)門值的設(shè)定方法是，在實驗室搭建一套電纜線路的模型，因電纜模型的電壓與實際運行電壓不同，所以對實際運行的電壓縮小一定的倍數(shù)后去模擬接地故障，根據(jù)模擬接地故障的電流大小計算實際線路的電流的大小，實際電流的大小就是模擬電流的大小乘電壓縮小的倍數(shù)，從而計算出實際運行中的電纜線路故障發(fā)生時的故障信號的幅值大小，最終確定觸發(fā)幅值門的大小。
[0004]這種觸發(fā)方式采用的是單一觸發(fā)值進行故障信號的觸發(fā)，這種觸發(fā)方式存在幾點缺點:
[0005]缺點1:采用的是單一觸發(fā)值觸發(fā)信號，這種觸發(fā)方式檢測精度不高，單一觸發(fā)線決定了其觸發(fā)的時間差A(yù)t只有一組，其定位精度低。
[0006]缺點2:只有一組觸發(fā)值不能夠?qū)?yīng)各種不同接地阻抗的故障電流的檢測。
[0007]缺點3:觸發(fā)門值設(shè)置的越高其觸發(fā)的故障信號難觸發(fā)，觸發(fā)門值設(shè)置的越低越容易出現(xiàn)誤判。
[0008]缺點4:故障發(fā)生率低，門值設(shè)定難確定。
[0009]現(xiàn)有的技術(shù)是采用單一觸發(fā)門值對故障信號進行觸發(fā)，這種觸發(fā)方式因設(shè)置的觸發(fā)值得高低不同出現(xiàn)故障電涌信號的誤判及檢測不到信號的現(xiàn)象，其檢測精度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種檢測范圍廣、檢測精度高的多重閥值復(fù)合觸發(fā)的電纜線路故障點定位方法。
[0011]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0012]—種多重閥值復(fù)合觸發(fā)的電纜線路故障點定位方法，用以查找與定位不同類型的的電纜線路故障，包括以下步驟:
[0013]I)根據(jù)設(shè)置在的電纜線路上的行波傳感器實時獲取待檢測電纜線路的電流波形數(shù)據(jù)，并發(fā)送到集中信號處理器；
[0014]2)集中信號處理器預(yù)先根據(jù)每個不同類型的電纜線路故障設(shè)置兩個相異的觸發(fā)閥值；
[0015]3)集中信號處理器根據(jù)電流電壓波形數(shù)據(jù)和兩個相異的觸發(fā)閥值判斷是否出現(xiàn)電纜線路故障以及對應(yīng)電纜線路故障的類型。
[0016]所述的步驟2)中，觸發(fā)閥值的設(shè)定具體包括以下步驟:
[0017]21)通過試驗及系統(tǒng)實際運行獲取每種電纜線路故障類型對應(yīng)的歷史故障脈沖電流波形數(shù)據(jù)；
[0018]22)根據(jù)歷史故障脈沖電流波形數(shù)據(jù)獲取電流波形的上升沿時間以及電流有效值的最大值和最小值；
[0019]23)將電流有效值的最大值設(shè)為該類型電纜線路故障兩個相異的觸發(fā)閥值中的上閥值，并將電流有效值的最小值設(shè)為該類型電纜線路故障兩個相異的觸發(fā)閥值中的下閥值；
[0020]24)將每個類型的電纜線路故障對應(yīng)的上、下閥值以及上、下閥值中間的數(shù)值作為該類型電纜線路故障的判斷區(qū)間。
[0021]所述的步驟3)具體包括以下步驟:
[0022]31)根據(jù)電流電壓波形數(shù)據(jù)獲取待檢測電纜線路的電流有效值；
[0023]32)判斷該電流有效值是否處于不同類型電纜線路故障的判斷區(qū)間內(nèi)，若是，則判斷出現(xiàn)電纜線路故障，并根據(jù)電流有效值位于的判斷區(qū)間獲取該電纜故障的類型，進而定位故障點，若否，則判斷待檢測電纜線路沒有出現(xiàn)電纜線路故障，返回步驟I)繼續(xù)檢測。
[0024]所述的步驟32)中，當(dāng)兩個或兩個以上的電纜線路故障對應(yīng)的判斷區(qū)間相互重合，并且電流有效值位于重合的判斷區(qū)間時，則根據(jù)電流的波形的上升沿時間判斷電纜線路故障類型。
[0025]所述的故障檢測方法還包括以下步驟:
[0026]4)根據(jù)電流電壓波形數(shù)據(jù)的極性和時差，獲取電纜線路發(fā)生故障的位置。
[0027]所述的不同類型的電纜線路故障包括閃絡(luò)故障，金屬性接地故障和高阻接地故障、單相接地故障、斷線故障和避雷器故障。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0029]—、檢測范圍廣:本發(fā)明通過對每個不同的線路故障設(shè)置兩個相異的觸發(fā)值，當(dāng)檢測到的電流有效值位于兩個相異的觸發(fā)值之間時，相異的觸發(fā)值能夠正確的判斷是否發(fā)生故障以及故障的類型，檢測故障的類型多，定位精度高，效率高。
[0030]二、定位精度高:當(dāng)遇到判斷區(qū)域重合的情況時，本發(fā)明結(jié)合波形進行故障類型的判斷，在相異的觸發(fā)值判斷的基礎(chǔ)上更加精確的判定故障的類型，還能獲取故障點的具體位置。
【附圖說明】
[0031 ]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]其中，1、HFCT，2、AD轉(zhuǎn)換器，3、存儲器，4、MCU，5、PC，6、前置信號處理單元。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0034]實施例:
[0035]故障定位裝置的最大難點是故障脈沖電流檢測觸發(fā)值的設(shè)定。因為除了雷電等背景脈沖干擾外，故障類型也因故障點的絕緣狀況而不同，如閃絡(luò)故障，金屬性接地故障和高阻接地故障。不同的故障所產(chǎn)生的脈沖電流幅值也不相同，檢測觸發(fā)值太低靈敏度太高容易被干擾而誤動，觸發(fā)值太高觸發(fā)不到故障信號。因此，觸發(fā)值的合理設(shè)定需要大量的數(shù)據(jù)經(jīng)驗。為了應(yīng)對這一難點，本系統(tǒng)的研制中一種多重閥值復(fù)合觸發(fā)電涌檢測裝置，能應(yīng)對各種不同接地阻抗的故障電流的檢測，確保定位裝置的正確動作。
[0036]本系統(tǒng)的研發(fā)使用了最先進的光電轉(zhuǎn)換技術(shù)和模擬信號光纖傳輸技術(shù)，使得故障電流脈沖行波傳感器所檢測到的高達10MHz的電涌脈沖波形模擬信號，可不失真地傳送到最大20km外的集中信號處理器進行故障定位計算。實現(xiàn)了在電纜線路上基于故障行波的同步時差定位法，精確位范圍小于lm/(檢測點區(qū)間距離500m)。
[0037]本專利保護點是一種多重閥值復(fù)合觸發(fā)的電纜線路故障點定位方法，通過該方法可以實現(xiàn)故障電涌信號的多重閥值復(fù)合觸發(fā)及實時故障定位，同時識別出該故障的類型，現(xiàn)有的觸發(fā)方式是單一幅值門觸發(fā)，這種觸發(fā)方式定位精度低，難做到各種類型的故障電涌信號的觸發(fā)，本次新開發(fā)的一種多重閥值復(fù)合觸發(fā)電涌檢測裝置可以有復(fù)數(shù)個頻率不同觸發(fā)值相異的觸發(fā)信號通道使裝置能夠正確動作，正確檢測到每個不同特點的故障信號，本定位系統(tǒng)還具有故障類型識別和實時保存功能，故障定位系統(tǒng)可根據(jù)任意一對觸發(fā)的檢測行波信號的極性即時判斷和顯示故障點的所在區(qū)間，再根據(jù)時差進行精確定位計算，這種多重閥值復(fù)合觸發(fā)電涌檢測裝置應(yīng)用在電纜線路中以前是沒有的。
【主權(quán)項】
1.一種多重閥值復(fù)合觸發(fā)的電纜線路故障點定位方法，用以查找與定位不同類型的的電纜線路故障，其特征在于，包括以下步驟: 1)根據(jù)設(shè)置在的電纜線路上的行波傳感器實時獲取待檢測電纜線路的電流波形數(shù)據(jù)，并發(fā)送到集中信號處理器； 2)集中信號處理器預(yù)先根據(jù)每個不同類型的電纜線路故障設(shè)置兩個相異的觸發(fā)閥值； 3)集中信號處理器根據(jù)電流電壓波形數(shù)據(jù)和兩個相異的觸發(fā)閥值判斷是否出現(xiàn)電纜線路故障以及對應(yīng)電纜線路故障的類型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多重閥值復(fù)合觸發(fā)的電纜線路故障點定位方法，其特征在于，所述的步驟2)中，觸發(fā)閥值的設(shè)定具體包括以下步驟: 21)通過試驗及系統(tǒng)實際運行獲取每種電纜線路故障類型對應(yīng)的歷史故障脈沖電流波形數(shù)據(jù)； 22)根據(jù)歷史故障脈沖電流波形數(shù)據(jù)獲取電流波形的上升沿時間以及電流有效值的最大值和最小值； 23)將電流有效值的最大值設(shè)為該類型電纜線路故障兩個相異的觸發(fā)閥值中的上閥值，并將電流有效值的最小值設(shè)為該類型電纜線路故障兩個相異的觸發(fā)閥值中的下閥值； 24)將每個類型的電纜線路故障對應(yīng)的上、下閥值以及上、下閥值中間的數(shù)值作為該類型電纜線路故障的判斷區(qū)間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多重閥值復(fù)合觸發(fā)的電纜線路故障點定位方法，其特征在于，所述的步驟3)具體包括以下步驟: 31)根據(jù)電流波形數(shù)據(jù)獲取待檢測電纜線路的電流有效值； 32)判斷該電流有效值是否處于不同類型電纜線路故障的判斷區(qū)間內(nèi)，若是，則判斷出現(xiàn)電纜線路故障，并根據(jù)電流有效值位于的判斷區(qū)間獲取該電纜故障的類型，進而定位故障點，若否，則判斷待檢測電纜線路沒有出現(xiàn)電纜線路故障，返回步驟I)繼續(xù)檢測。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多重閥值復(fù)合觸發(fā)的電纜線路故障點定位方法，其特征在于，所述的步驟32)中，當(dāng)兩個或兩個以上的電纜線路故障對應(yīng)的判斷區(qū)間相互重合，并且電流有效值位于重合的判斷區(qū)間時，則根據(jù)電流的波形的上升沿時間判斷電纜線路故障類型。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多重閥值復(fù)合觸發(fā)的電纜線路故障點定位方法，其特征在于，所述的故障檢測方法還包括以下步驟: 4)根據(jù)電流電壓波形數(shù)據(jù)的極性和時差，獲取電纜線路發(fā)生故障的位置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多重閥值復(fù)合觸發(fā)的電纜線路故障點定位方法，其特征在于，所述的不同類型的電纜線路故障包括閃絡(luò)故障，金屬性接地故障和高阻接地故障、單相接地故障、斷線故障和避雷器故障。
【文檔編號】G01R31/08GK105891681SQ201610456717
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】林波, 張怡, 王媚, 周詠晨, 陳越超, 何邦樂, 原佳亮, 李紅亮, 鄒翔宇, 呂淵, 宣辰楊, 招灝文, 東盛剛, 周智鵬, 崔健, 李佰通
【申請人】國網(wǎng)上海市電力公司, 廣州智豐電氣科技有限公司