環(huán)網柜電纜線路在線故障定位方法
【專利摘要】環(huán)網柜電纜線路在線故障定位方法,它涉及電力電纜故障定位方法【技術領域】，它的故障定位方法為：故障電流監(jiān)視檢測系統(tǒng)由多個環(huán)網柜監(jiān)測點組成。一個監(jiān)測點的故障電流檢測由一組三相三只高頻脈沖電流傳感器組成，三只高頻脈沖電流傳感器分別安裝在任意一回路電纜的三相電纜上。高頻脈沖電流傳感器與就地信號處理主機通過同軸線連接；接收的故障信號觸發(fā)時刻由GPS衛(wèi)星時間精確對時；3G無線數(shù)據傳輸單元與3G無線數(shù)據接收單元通過3G無線網絡連接。當10kV—35kV配電系統(tǒng)電纜發(fā)生絕緣故障時，可以在第一時間檢測到故障電流脈沖并可以根據分布在多個環(huán)網柜的子站所檢測到的故障信號觸發(fā)時刻，自動計算出故障點的位置，定位時間短，定位精度高，可靠性強。
【專利說明】環(huán)網柜電纜線路在線故障定位方法
[0001]【技術領域】:
本發(fā)明涉及電力電纜故障定位方法【技術領域】，具體涉及一種應用于IOkV — 35kV配電系統(tǒng)電纜在線故障定位裝置的定位方法。
[0002]【背景技術】:
IOkV — 35kV電纜配電系統(tǒng)龐大，電纜數(shù)量多，敷設路徑錯綜復雜，一旦發(fā)生絕緣故障，很難找到故障點?，F(xiàn)場做故障點定位，現(xiàn)在一般的辦法是，故障發(fā)生后調動故障點定位儀作定位測試，使用的是脈沖電壓回波定位法。而使用這種裝置需要解開故障電纜的終端，并將電纜的一端與定位裝置的脈沖電壓輸出端相連接，才可以開始做定位測試作業(yè)。由于現(xiàn)場臨時做實驗，常常遇到許多施工條件的限制，結果需花費大量的時間，以及人力和附屬器材。
[0003]脈沖電壓回波定位法只在故障電纜線路的一個終端安裝傳感器，需要調動故障點定位儀到作業(yè)現(xiàn)場。已知該故障電纜線路的行波速度后，故障點定位儀會注入高壓(如圖1)，高壓會讓故障點再次發(fā)生絕緣故障，從而在故障點產生一個故障電流脈沖波信號，向注入端傳輸?shù)男盘柗Q為第一回波，傳感器捕獲時間為;故障電流脈沖波信號經另一頭終端反射回注入端的信號，稱為第二回波，傳感器捕獲時間為t2，得出如圖2的波形圖，通過計算公式得出該故障電纜線路的故障點位置:設故障點與傳感器距離為X，故障傳播速度V和線路總長L已知,距離=波速*時間差，即2 (L-X)= t12*V ；X=L- t12*V/2。
[0004]基于電纜兩端的雙端定位法(如圖3)，該方法在脈沖電壓回波定位法的基礎上做了改進，但該方法使用光纖對時，只能依靠兩個測試點之間的時間差來判定故障點的位置，即只能使用一組時間差數(shù)據來標定故障點位置，往往得到的定位結果誤差較大。如圖4，設故障傳播速度為V，恒速。距離/時間=波速，8卩:八17八〖=￥3=仏一〖12轉)/2。而且，還有信號匯集的問題:現(xiàn)實中的IOkV — 35kV配電系統(tǒng)電纜分布復雜，敷設光纖困難較大，不能起到快捷、準確、可靠的定位效果。
[0005]綜上所述，脈沖電壓回波定位法存在如下缺陷:1、電纜發(fā)生絕緣故障時，需要較長時間才能定位出故障點位置；2、整個系統(tǒng)運作需要須解開電纜線路，操作麻煩；3、定位時間長、人力物力上的投入大，增加了搶修過程的安全風險。雙端定位法存在如下缺陷:1、定位誤差大，實用性差，可靠性不高。
[0006]
【發(fā)明內容】
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本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)網柜電纜線路在線故障定位方法，它當IOkV — 35kV配電系統(tǒng)電纜發(fā)生絕緣故障時，可以在第一時間檢測到故障電流脈沖并可以根據分布在多個環(huán)網柜的子站所檢測到的故障信號觸發(fā)時刻，自動計算出故障點的位置，定位時間短，操作簡便、快捷，實用性好，可靠性高，減少人力物力的投入，降低搶修過程中的安全風險。
[0007]為了 解決【背景技術】所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術方案:它的故障定位方法為:故障電流監(jiān)視檢測系統(tǒng)由多個環(huán)網柜監(jiān)測點組成。一個監(jiān)測點的故障電流檢測由一組三相三只高頻脈沖電流傳感器(HFCT)組成，三只高頻脈沖電流傳感器(HFCT)分別安裝在任意一回路電纜的三相電纜上。高頻脈沖電流傳感器(HFCT)與就地信號處理主機(LS)通過同軸線連接；接收的故障信號觸發(fā)時刻由GPS衛(wèi)星時間精確對時；3G無線數(shù)據傳輸單元與3G無線數(shù)據接收單元通過3G無線網絡連接；故障定位結果由母站自動計算并標定。當線路里有絕緣故障產生時，故障點會產生一個具有一定幅值的脈沖信號，此脈沖信號會傳輸至各個相連接的環(huán)網柜，如達到環(huán)網柜檢測點所設定的觸發(fā)值，就會被子站記錄波形和觸發(fā)時刻，并通過3G無線數(shù)據傳輸單元將數(shù)據傳輸?shù)侥刚?，母站通過3G無線數(shù)據接收單元接收到信號觸發(fā)時刻并記錄波形，然后母站的計算機程序能自動快捷地計算并定位出故障點所在位置，誤差范圍不超過20m。
[0008]本發(fā)明的故障定位原理為:運用在在線故障定位裝置中，對IOkV — 35kV電力電纜的運行狀態(tài)進行實時在線監(jiān)測，在電力電纜的某一點出現(xiàn)故障時，借助線路本身能量在故障點產生的脈沖波信號會沿著線路傳輸?shù)脚c其相連接的線路，能在故障點相連接的多個環(huán)網柜中第一時間檢測到故障電流脈沖，并將各個監(jiān)測點檢測到故障信號觸發(fā)時刻匯集到母站，計算機程序可以根據來自各個監(jiān)測點的故障信號觸發(fā)時刻，即復數(shù)個子站間的多組時間差數(shù)據，然后得到多重定位結果，并自動計算出故障點位置后標示。
[0009]本發(fā)明具有以下有益效果:
1、電纜發(fā)生擊穿故障時，幾分鐘內就能自動定位出故障點位置；
2、整個系統(tǒng)運作無須解開電纜線路的任何結線和使用電纜故障點定位儀；
3、高效、可靠地自動定位出故障點，誤差范圍小于20m，安全達到運行單位實用要求，并減少定位時間和人力物力上的投入，還降低搶修過程的安全風險。
[0010]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1為【背景技術】中故障點定位儀定位原理圖，
圖2為【背景技術】中故障點定位儀定位波形圖，
圖3為【背景技術】中雙端定位法定位原理圖，
圖4為【背景技術】中雙端定位法定位波形圖，
圖5為本發(fā)明應用的在線故障定位系統(tǒng)結構框圖，
圖6為實施例一環(huán)網柜電纜線路在線故障定位系統(tǒng)四站應用圖，
圖7為實施例一多重定位計算方式波形圖。
[0011]【具體實施方式】:
參照圖5，本【具體實施方式】采用以下技術方案:它的故障定位系統(tǒng)包含高頻脈沖電流傳感器(HFCT);就地信號處理主機(以下稱為子站，也簡稱LS);信號集中定位處理主機(以下稱為母站，也簡稱MS)，高頻脈沖電流傳感器(HFCT)分別安裝在三相電纜上，子站與母站通過網絡連接。子站包括前置信號處理模塊(APC)、模數(shù)信號轉換模塊(ADC)、衛(wèi)星對時信號接收模塊(GPS)和3G無線數(shù)據傳輸單元(DTU)，前置信號處理模塊(APC)與模數(shù)信號轉換模塊(ADC)連接，模數(shù)信號轉換模塊(ADC)分別與衛(wèi)星對時信號接收模塊(GPS)和3G無線數(shù)據傳輸單元(DTU)連接；母站包括相互連接的計算機和3G無線數(shù)據接收單元。
[0012]本【具體實施方式】的故障定位原理為:運用在在線故障定位裝置中，對IOkV — 35kV電力電纜的運行狀態(tài)進行實時在線監(jiān)測，在電力電纜的某一點出現(xiàn)故障時，借助線路本身能量在故障點產生的脈沖波信號會沿著線路傳輸?shù)脚c其相連接的線路，能在故障點相連接的多個環(huán)網柜中第一時間檢測到故障電流脈沖，并將各個監(jiān)測點檢測到故障信號觸發(fā)時刻匯集到母站，計算機程序可以根據來自各個監(jiān)測點的故障信號觸發(fā)時刻，即復數(shù)個子站間的多組時間差數(shù)據，然后得到多重定位結果，并自動計算出故障點位置后標示。
[0013]本【具體實施方式】的計算公式為:
【權利要求】
1.環(huán)網柜電纜線路在線故障定位方法，其特征在于它的故障定位方法為:故障電流監(jiān)視檢測系統(tǒng)由多個環(huán)網柜監(jiān)測點組成，一個監(jiān)測點的故障電流檢測由一組三相三只高頻脈沖電流傳感器(HFCT)組成，三只高頻脈沖電流傳感器(HFCT)分別安裝在任意一回路電纜的三相電纜上，高頻脈沖電流傳感器(HFCT)與就地信號處理主機(LS)通過同軸線連接；接收的故障信號觸發(fā)時刻由GPS衛(wèi)星時間精確對時；3G無線數(shù)據傳輸單元與3G無線數(shù)據接收單元通過3G無線網絡連接；故障定位結果由母站自動計算并標定。
2.環(huán)網柜電纜線路在線故障定位方法，其特征在于故障定位原理為:運用在在線故障定位裝置中，對IOkV — 35kV電力電纜的運行狀態(tài)進行實時在線監(jiān)測，在電力電纜的某一點出現(xiàn)故障時，借助線路本身能量在故障點產生的脈沖波信號會沿著線路傳輸?shù)脚c其相連接的線路，能在故障點相連接的多個環(huán)網柜中第一時間檢測到故障電流脈沖，并將各個監(jiān)測點檢測到故障信號觸發(fā)時刻匯集到母站，計算機程序可以根據來自各個監(jiān)測點的故障信號觸發(fā)時刻，即復數(shù)個子站間的多組時間差數(shù)據，然后得到多重定位結果，并自動計算出故障點位置后標示。
3.根據權利要求1所述的環(huán)網柜電纜線路在線故障定位方法，其特征在于它的故障定位系統(tǒng)包含高頻脈沖電流傳感器(HFCT);就地信號處理主機，以下稱為子站；信號集中定位處理主機，以下稱為母站，高頻脈沖電流傳感器(HFCT)分別安裝在三相電纜上，子站與母站通過網絡連接；子站包括前置信號處理模塊(APC)、模數(shù)信號轉換模塊(ADC)、衛(wèi)星對時信號接收模塊(GPS)和3G無線數(shù)據傳輸單元(DTU)，前置信號處理模塊(APC)與模數(shù)信號轉換模塊(ADC)連接，模數(shù)信號轉換模塊(ADC)分別與衛(wèi)星對時信號接收模塊(GPS)和3G無線數(shù)據傳輸單元(DTU)連接；母站包括相互連接的計算機和3G無線數(shù)據接收單元。
【文檔編號】G01R31/11GK103983901SQ201410236346
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權日:2014年5月30日
【發(fā)明者】東盛剛, 梁偉明, 周智鵬, 章金智, 李佰通 申請人:智友光電技術發(fā)展有限公司, 廣州智豐電氣科技有限公司