一種輸電線路行波故障定位的監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種輸電線路行波故障定位的監(jiān)測裝置，結構為在相鄰兩變電站之間，每個變電站機房的工控機箱內安裝一光收發(fā)器、工控機、激光器、光電信號調理器、電源、光纖電場傳感器，采集卡裝在工控機的總線插槽上；電源為所有有源器件供電；光收發(fā)器接OPGW光纜中的一芯光纖一端，網(wǎng)絡接口接工控機的網(wǎng)口，實現(xiàn)雙機通信和精確時鐘同步；光纖電場傳感器安裝在各自變電站各相線出線端口上，輸入端通過光纜接各自變電站機房內的激光器，輸出端通過光纜接各自變電站機房內的光電信號調理器，光電信號調理器輸出信號接各自變電站機房內的采集卡；相鄰兩個變電站通過OPGW光纜相連接。本發(fā)明具有可靠、高定位精度的特點。
【專利說明】一種輸電線路行波故障定位的監(jiān)測裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種監(jiān)測裝置，特別涉及一種輸電線路行波故障定位的監(jiān)測裝置。

【背景技術】
[0002]目前由于社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，國家對電力的需求日益上升，促進了電力工業(yè)的迅速發(fā)展。國家對電力工業(yè)的依賴不斷上升的同時也對供電的可靠性和質量提出了新的要求。隨著電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴大，電網(wǎng)的結構也不斷復雜，輸電電壓等級也不斷提高，輸電線路出現(xiàn)故障的概率也會增加。如果故障不能得到及時的排除將會對國民經(jīng)濟造成巨大的損失，同時也會對人民的生活帶來極大的不便。
[0003]輸電線路故障可分為永久性故障和瞬時性故障。瞬時性故障在繼電保護裝置切斷電源后可自動消失，線路通過重合閘可恢復供電。這類故障造成的絕緣損傷沒有明顯的痕跡，因此也給故障點的查找?guī)砹撕艽蟮牟槐?。瞬時性故障雖然不會影響供電，但是卻經(jīng)常發(fā)生在系統(tǒng)最薄弱的環(huán)節(jié)，因此應盡快找出故障點并加以處理，以免故障的持續(xù)發(fā)生，可確保供電的穩(wěn)定性。永久性故障無法自動消失，需要人工排除，盡快找出故障點位置是排除永久性故障的前提。排除故障時間的長短直接決定由停電帶來的損失的大小，這為查找故障點的快速性和準確性提出了要求。要排除故障首先要找到故障點，然而輸電線路大多距離長，所跨區(qū)域地形復雜，尤其是在山區(qū)、丘陵地帶是故障發(fā)生的高發(fā)地帶。這就給傳統(tǒng)的人工巡線方式帶來了極大的不便。輸電線路故障直接影響到系統(tǒng)運行的可靠性，故障的及時排除有利于減小由停電帶來的損失、具有極大的社會和經(jīng)濟效益。
[0004]目前，輸電線路行波故障定位監(jiān)測方法是在一條線路上安裝若干套行波故障定位監(jiān)測裝置利用太陽能供電，采用電壓或電流互感器，高速采集相線高頻電流信號或高頻電壓信號并判斷是否為故障行波，若為故障行波，則記錄當前的GPS同步時鐘時間和故障波相關數(shù)據(jù)，并通過GPRS或3G發(fā)送到服務器端，通過算法計算出輸電線路故障發(fā)生位置。這種方式設備性能容易受太陽能供電方式限制、設備在野外惡劣環(huán)境中存在運行穩(wěn)定性較差、通信信號和GPS信號質量依賴相應運營商和天氣，維護不便等問題。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的為了克服現(xiàn)有技術存在上述的問題及不足，提供一種可靠的、高定位精度的輸電線路行波故障定位的監(jiān)測裝置，采用光傳感技術，用于輸電線路發(fā)生故障時精確故障定位。
[0006]本發(fā)明的技術方案為:
[0007]一種輸電線路行波故障定位的監(jiān)測裝置，包括光纖電場傳感器、激光器、光電信號調理器、采集卡、電源、光收發(fā)器和工控機，其特征在于:在相鄰兩變電站之間，每個變電站機房的工控機箱內安裝一光收發(fā)器、工控機、激光器、光電信號調理器、電源、光纖電場傳感器，采集卡裝在工控機的總線插槽上；電源為所有有源器件供電；光收發(fā)器接OPGW光纜中的一芯光纖一端，網(wǎng)絡接口接工控機的網(wǎng)口，實現(xiàn)雙機通信和精確時鐘同步；光纖電場傳感器安裝在各自變電站各相線出線端口上，輸入端通過光纜接各自變電站機房內的激光器，輸出端通過光纜接各自變電站機房內的光電信號調理器，光電信號調理器輸出信號接各自變電站機房內的采集卡；相鄰兩個變電站通過OPGW光纜相連接。
[0008]所述的光纖電場傳感器為鍺酸鉍晶體BGO的光纖電場傳感器。鍺酸鉍晶體BGO光纖電場傳感器安裝在兩變電站各相線出線端口處，用于檢測各相線上的高頻電場變化。
[0009]所述的兩個工控機的網(wǎng)口通過各自光收發(fā)器和OPGW光纜相連，實現(xiàn)雙機通信和精確時間同步。
[0010]所述工控機控制采集卡實時采集輸電線路故障行波數(shù)據(jù)。
[0011]本發(fā)明采集到輸電線路故障行波高頻波形和定位輸電線路故障點。
[0012]本發(fā)明結構簡單，輸電線路行波故障定位監(jiān)測裝置安裝在輸電線路的兩端變電站機房，兩端變電站的工控機實時采集故障行波數(shù)據(jù)，兩工控機雙向光通信并實現(xiàn)雙機精確時鐘同步，當輸電線路發(fā)生故障時，工控機會實時記錄故障行波高頻波形和發(fā)生精確時間，并計算出雷擊位置，并報警提示。本發(fā)明室外部件全部采用無源器件，可徹底解決傳統(tǒng)監(jiān)測裝置在野外惡劣環(huán)境中存在運行穩(wěn)定性較差、通信信號和GPS信號依賴相應運營商，維護不便等問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的連接示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0016]如圖1、2所示，本發(fā)明包括工控機箱1、光電信號調理器2、激光器3、采集卡4、電源6、工控機5、光收發(fā)器7、光纖電場傳感器8，在相鄰兩變電站之間，每個變電站機房的工控機箱I內安裝一光收發(fā)器7、工控機5、激光器3、光電信號調理器2、電源6、光纖電場傳感器8 ;光收發(fā)器7裝在各自變電站機房機箱內，接OPGW光纜10中的一芯光纖一端，網(wǎng)絡接口接各自變電站機房內的工控機的網(wǎng)口，實現(xiàn)雙機通信和精確時鐘同步；光纖電場傳感器8安裝在各自變電站各相線出線端口上，具有極高的頻率響應范圍，用于檢測各相線上的高頻電場變化，輸入端通過光纜接各自變電站機房內的激光器3，輸出端通過光纜接各自變電站機房內的光電信號調理器2 ;采集卡4安裝在工控機5的總線插槽上；電源6為所有有源器件供電；相鄰兩個變電站(A，B)通過OPGW光纜10連接。
[0017]本發(fā)明的相應的器件均為現(xiàn)有結構。工控機利用實時記錄故障行波高頻波形和發(fā)生精確時間運用現(xiàn)有的常規(guī)程序計算出雷擊位置。
[0018]所述工控機5控制采集卡4采集輸電線路相線故障行波數(shù)據(jù)。所述的光纖電場傳感器8為鍺酸鉍晶體BGO的光纖電場傳感器。鍺酸鉍晶體BGO光纖電場傳感器安裝在兩變電站各相線出線端口處，用于檢測各相線上的高頻電場變化。
[0019]本發(fā)明的器件安裝在兩變電站機房，輸電線路行波故障定位的監(jiān)測裝置工控機實時采集各相線上的高頻電場變化數(shù)據(jù)，并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)和算法模型判別是否為故障行波，如為故障行波，根據(jù)定位算法計算輸電線路故障點精確位置并聲音報警提示輸電線路某處發(fā)生故障。
[0020]在圖2中，裝置使用的OPGW光纜一根光纖連接兩端設備作為通信和精確時鐘同步，兩端設備接變電站各相線出線口的光纖電場傳感器。
【權利要求】
1.一種輸電線路行波故障定位的監(jiān)測裝置，包括光纖電場傳感器、激光器、光電信號調理器、采集卡、電源、光收發(fā)器和工控機，其特征在于:在相鄰兩變電站之間，每個變電站機房的工控機箱內安裝一光收發(fā)器、工控機、激光器、光電信號調理器、電源、光纖電場傳感器，采集卡裝在工控機的總線插槽上；電源為所有有源器件供電；光收發(fā)器接OPGW光纜中的一芯光纖一端，網(wǎng)絡接口接工控機的網(wǎng)口，實現(xiàn)雙機通信和精確時鐘同步；光纖電場傳感器安裝在各自變電站各相線出線端口上，輸入端通過光纜接各自變電站機房內的激光器，輸出端通過光纜接各自變電站機房內的光電信號調理器，光電信號調理器輸出信號接各自變電站機房內的采集卡；相鄰兩個變電站通過OPGW光纜相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的輸電線路行波故障定位的監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的光纖電場傳感器為鍺酸鉍晶體BGO的光纖電場傳感器。
【文檔編號】G01R31/08GK104483591SQ201410557625
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權日:2014年10月20日
【發(fā)明者】宋梁, 黃文龍, 范強, 余謙, 張應洪, 熊俊, 鐘俊毅 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)四川省電力公司檢修公司