配電線路智能故障精確定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于配電線路監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種故障精確定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，中壓配電線路的故障指示器技術(shù)是較成熟的配電線路故障檢測(cè)技術(shù)。配電線路故障指示器主要采用注入法、首半波法、五次/七次諧波法、暫態(tài)電容電流幅值法等檢測(cè)線路接地故障，采用大電流突變法、幅值法或零序電流幅值法等方法檢測(cè)短路故障。而這些方法僅能使故障指示器檢測(cè)到故障發(fā)生在線路的前端或者后端，即使通過系統(tǒng)主站利用多個(gè)故障指示器也僅能判斷故障發(fā)生在某個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之后，無法精確判斷故障點(diǎn)位置，而且故障定位精度取決于故障指示器在線路上分布密度，不僅建設(shè)成本高、施工難度大，而且由于自身無法獲取地理位置信息，在線路改造或位置更換時(shí)，系統(tǒng)主站無法自動(dòng)修改相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0003]由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中，配電線路故障指示器、配電自動(dòng)化終端無法進(jìn)行配電線路的故障點(diǎn)測(cè)距，因此很難精確定位配電線路故障點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型旨在提供一種不僅能快速精確定位配電線路故障點(diǎn)，還能準(zhǔn)確檢測(cè)故障類型的配電線路智能故障精確定位系統(tǒng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]配電線路智能故障精確定位系統(tǒng)，包括多個(gè)故障檢測(cè)裝置、多個(gè)通信終端以及一系統(tǒng)主站，每一故障檢測(cè)裝置包括三個(gè)故障檢測(cè)終端；每一個(gè)故障檢測(cè)裝置中的每一個(gè)故障檢測(cè)終端用于檢測(cè)三相配電線路中的對(duì)應(yīng)一相導(dǎo)線的電流和電壓信號(hào)；所述通信終端，用于接收對(duì)應(yīng)的故障檢測(cè)裝置發(fā)送的電流和電壓信號(hào)；所述系統(tǒng)主站，用于接收所有通信終端發(fā)送的電流和電壓信號(hào)。
[0007]優(yōu)選的，配電線路的主干線出口和各分支線路出口均安裝有一個(gè)故障檢測(cè)裝置。
[0008]優(yōu)選的，所述故障檢測(cè)終端包括電磁場(chǎng)感應(yīng)單元、與電磁場(chǎng)感應(yīng)單元連接的電流電壓檢測(cè)單元、本地通信單元、供電單元和主處理單元，電流電壓檢測(cè)單元和本地通信單元均與主處理單元連接，供電單元用于給主處理單元、電流電壓檢測(cè)單元、本地通信單元和電磁場(chǎng)感應(yīng)單元供電，本地通信單元用于與通信終端連接。
[0009]優(yōu)選的，所述電流電壓檢測(cè)單元包括故障電流判決電路和導(dǎo)線對(duì)地電壓變化測(cè)量電路；所述故障電流判決電路，其輸入端與電磁感應(yīng)單元連接，其輸出端與主處理單元連接；所述導(dǎo)線對(duì)地電壓變化測(cè)量電路，其輸入端與導(dǎo)線連接，其輸出端與主處理單元連接。
[0010]優(yōu)選的，所述故障電流判決電路包括信號(hào)放大電路、直流檢波電路、直流分量判決電路、交流檢波電路、工頻信號(hào)判決電路和高頻信號(hào)判決電路，信號(hào)放大電路的輸入端與電磁感應(yīng)單元連接，直流檢波電路的輸入端和交流檢波電路的輸入端均與信號(hào)放大電路的輸出端連接，直流分量判決電路的輸入端與直流檢波電路的輸出端連接，工頻信號(hào)判決電路的輸入端和高頻信號(hào)判決電路的輸入端均與交流檢波電路的輸出端連接，直流分量判決電路的輸出端、工頻信號(hào)判決電路的輸出端和高頻信號(hào)判決電路的輸出端均與主處理單元連接。
[0011]優(yōu)選的，所述導(dǎo)線對(duì)地電壓變化測(cè)量電路包括依次連接的電容電路、放電電流測(cè)量電路和均值取樣電路，電容電路與導(dǎo)線連接，均值取樣電路與主處理單元連接。
[0012]優(yōu)選的，所述故障檢測(cè)終端還包括與主處理單元連接的GPS信號(hào)采集單元。
[0013]優(yōu)選的，所述故障檢測(cè)終端還包括與GPS信號(hào)采集單元連接的時(shí)鐘單元，所述時(shí)鐘單元也與主處理單元連接。
[0014]優(yōu)選的，所述故障檢測(cè)終端還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和/或狀態(tài)顯示單元。
[0015]優(yōu)選的，所述通信終端包括用于與故障檢測(cè)終端連接的本地通信單元、數(shù)據(jù)接口單元、狀態(tài)顯示單元、供電單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、用于與系統(tǒng)主站連接的遠(yuǎn)程通信單元和主處理單元，本地通信單元、數(shù)據(jù)接口單元、狀態(tài)顯示單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和遠(yuǎn)程通信單元均與主處理單元連接，供電單元用于給本地通信單元、數(shù)據(jù)接口單元、狀態(tài)顯示單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、遠(yuǎn)程通信單元和主處理單元供電。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果如下:能快速精確定位配電線路故障點(diǎn)，還能準(zhǔn)確檢測(cè)故障類型。同時(shí)故障檢測(cè)終端可安裝于導(dǎo)線上，無需外接電源或其他設(shè)備，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、整體功耗低，可滿足故障檢測(cè)終端小型化、安裝簡(jiǎn)單方便等要求。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型配電線路智能故障精確定位系統(tǒng)的電路模塊圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型中故障檢測(cè)終端的電路模塊圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型中故障電流判決電路的模塊圖。
[0020]圖4為本實(shí)用新型中導(dǎo)線對(duì)地電壓變化測(cè)量電路的模塊圖。
[0021]圖5為本實(shí)用新型中通信終端的電路模塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面，結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述:
[0023]如圖1所示，配電線路智能故障精確定位系統(tǒng)，包括多個(gè)故障檢測(cè)裝置、多個(gè)通信終端2以及一系統(tǒng)主站3，每一故障檢測(cè)裝置包括三個(gè)故障檢測(cè)終端I ;每一個(gè)故障檢測(cè)裝置中的每一個(gè)故障檢測(cè)終端I用于檢測(cè)三相配電線路中的對(duì)應(yīng)一相導(dǎo)線的電流和電壓信號(hào)；通信終端2，用于接收對(duì)應(yīng)的故障檢測(cè)裝置I發(fā)送的電流和電壓信號(hào)；系統(tǒng)主站3，用于接收所有通信終端2發(fā)送的電流和電壓信號(hào)。
[0024]其中，可以在配電線路的主干線出口和各分支線路出口均安裝有一個(gè)故障檢測(cè)裝置。故障檢測(cè)裝置可以安裝于導(dǎo)線上，無需外接電源或者其他設(shè)備，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、整體的功耗低，可滿足故障檢測(cè)終端小型化、安裝簡(jiǎn)單方便等需求。同時(shí)，每一故障檢測(cè)裝置中的每一個(gè)故障檢測(cè)終端I分別對(duì)應(yīng)地檢測(cè)三相配電線路中的A相、B相以及C相導(dǎo)線的電流和電壓信號(hào)，從而判決故障類型，并通過短距離無線通信或者光線通信傳送給通信終端2。
[0025]通信終端2，用于接收故障檢測(cè)終端I傳來的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括:電流數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)、故障信息、故障發(fā)生時(shí)間等，該通信終端2可通過GPRS/3G無線通信、光纖通信等遠(yuǎn)距離通信方式將數(shù)據(jù)上傳給系統(tǒng)主站3。
[0026]系統(tǒng)主站3，用于接收通信終端2上傳的數(shù)據(jù)，分析得出故障點(diǎn)的具體位置。即系統(tǒng)主站3接收到通信終端2上傳的各種數(shù)據(jù)后，基于各故障檢測(cè)終端I的判決的故障類型、檢測(cè)到的故障發(fā)生時(shí)間、各故障檢測(cè)終端在線路上的位置、導(dǎo)線材料電波速度等，通過波速和各故障檢測(cè)終端檢測(cè)到的故障發(fā)生時(shí)間的差值，可算出故障點(diǎn)距離各故障檢測(cè)終端I的距離，并通過拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析得出故障點(diǎn)的具體位置。
[0027]具體的，如圖2所示，故障檢測(cè)終端I可以包括電磁場(chǎng)感應(yīng)單元201、與電磁場(chǎng)感應(yīng)單元201連接的電流電壓檢測(cè)單元202、本地通信單元206、供電單元204和主處理單元208，電流電壓檢測(cè)單元202和本地通信單元206均與主處理單元208連接，供電單元204用于給主處理單元208、電流電壓檢測(cè)單元202、本地通信單元206和電磁場(chǎng)感應(yīng)單元201供電，本地通信單元206用于與通信終端2連接。這里的供電單元204，用于獲取電能，并通過供電通路為各個(gè)功能單元提供電源，其獲取電能的方式可以是感應(yīng)取電、太陽能取電、電池或者外部市電。這里的本地通信單元206，用于為故障檢測(cè)終端I提供數(shù)據(jù)通信通道，其支持短距離無線通信、光纖通信等通信方式；通過本地通信單元206，主處理單元208可以無線或者光纖方式將故障類型、故障發(fā)生時(shí)間和位置等信息傳送給通信終端2。
[0028]其中，電磁場(chǎng)感應(yīng)單元201可以利用導(dǎo)線周圍的高壓電磁場(chǎng)，獲取感應(yīng)電流；也可以利用導(dǎo)線對(duì)地電壓和空氣介質(zhì)的電勢(shì)差，獲取導(dǎo)線空氣放電電流。
[0029]電流電壓檢測(cè)單元202用于對(duì)從電磁場(chǎng)感應(yīng)單元201傳來的模擬信號(hào)進(jìn)行判決或測(cè)量，其包括故障電流判決電路和導(dǎo)線對(duì)地電壓變化測(cè)量電路；故障電流判決電路，其輸入端與電磁感應(yīng)單元201連接，其輸出端與主處理單元208連接；導(dǎo)線對(duì)地電壓變化測(cè)量電路，其輸入端與導(dǎo)線連接，其輸出端與主處理單元208連接。故障電流判決電路可以基于感應(yīng)電流，計(jì)算導(dǎo)線交流分量和直流分量的大小，并將測(cè)量結(jié)果以模擬信號(hào)的方式傳送給主處理單元208。導(dǎo)線對(duì)地電壓變化測(cè)量電路可以通過測(cè)量導(dǎo)線對(duì)地放電電流，計(jì)算出導(dǎo)線對(duì)地電壓變化量，并將測(cè)量結(jié)果以模擬信號(hào)的方式傳送給主處理單元208。即主處理單元208可以基于電流電壓檢測(cè)單元202所檢測(cè)的故障電流判定、導(dǎo)線對(duì)地電壓變化等參數(shù)，進(jìn)行接地、短路或雷擊故障判定。
[0030]進(jìn)一步的，如圖3所示，故障電流判決電路可以包括信號(hào)放大電路301、直流檢波電路302、直流分量判決電路304、交流檢波電路303、工頻信號(hào)判決電路305和高頻信號(hào)判決電路306，信號(hào)放大電路301的輸入端與電磁感應(yīng)單元201連接，直流檢波電路302的輸入端和交流檢波電路303的輸入端均與信號(hào)放大電路301的輸出端連接，直流分量判決電路304的輸入端與直流檢波電路302的輸出端連接，工頻信號(hào)判決電路305的輸入端和高頻信號(hào)判決電路306的輸入端均與交流檢波電路303的輸出端連接，直流分量判決電路304的輸出端、工頻信號(hào)判決電路305的輸出端和高頻信號(hào)判決電路306的輸出端均與主處理單元208連接。
[0031]具體