[發明專利]輸電線路故障監測裝置及監測方法

有效

• 申請號: 201310749491.5
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103701218A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 胡忠偉;辛勇軍
• 申請（專利權）人: 航天科工深圳（集團）有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;G01R31/08
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明涉及電力監測領域，尤其涉及一種輸電線路故障監測裝置及監測方法。

背景技術

目前，現有的輸電線路故障監測裝置都具有繼電保護裝置，繼電保護裝置工作原理基本基于所述監測電流或電壓的大小進行判斷并作出保護，出現短路故障時，進行速斷保護或限時保護或定時保護，根據電流的大小進行開關的分時段控制，達到隔離故障恢復供電的目的，或使用重合閘的方式判斷電壓，一般在三次重合閘內也能判斷故障區域并進行故障區域的隔離和非故障區域的恢復供電。

現有的繼電保護裝置的缺陷是電流保護因分時判斷，即每個開關依次延時的方式進行判斷，總共使用的時間過長，對于非瞬時故障容易因發熱等各種原因燒毀供電設備，造成供電的不穩定，給用電單位易造成影響，即使采用重合閘方式，通過重合閘的方式依次合閘開關，直到遇到故障區域再跳閘，三次以內重復這樣的過程總共用時也較長，而且還具有合閘故障電流的風險，用電單位也會經歷幾次斷電來電又斷電這樣的過程。該種方式極易造成故障區域范圍的擴大。

發明內容

本發明旨在解決現有技術中輸電線路故障監測裝置故障判斷用時長，工作可靠性差的技術問題，提供一種準確判斷故障位置，可快速恢復非故障區域的供電的輸電線路故障監測裝置。

本發明提供一種輸電線路故障監測裝置，包括

用于采集二次相電流的電流采集電路；

用于采集二次線電壓的電壓采集電路；

用于接收二次相電流及二次線電壓的ADC芯片，并將二次相電流及二次線電壓傳送給主控器；

用于檢測開關狀態的遙信檢測電路；

用于控制開關動作的遙控輸出電路；

用于與外界通信的通信電路；及

用于根據二次相電流及二次相電壓判定輸電線路故障的主控器；

當輸電線路發生故障時，主控器控制遙信檢測電路及遙控輸出電路控制所屬控制區域內的開關進行分合閘，并通過通信電路給外界發送故障信息。

其中，所述線電壓為90°接線的線電壓，所述二次相電流與二次線電壓相位差90°。

優選地，所述電流采集電路包括用于采集二次相電流Ia的第一電流采集電路、用于采集二次相電流Ib的第二電流采集電路及用于采集二次相電流Ic的第三電流采集電路；

所述電壓采集電路包括用于采集二次線電壓Ubc的第一電壓采集電路、用于采集二次線電壓Uca的第二電壓采集電路及用于采集二次線電壓Uab的第三電壓采集電路；

所述第一電流采集電路、第二電流采集電路、第三電流采集電路、第一電壓采集電路、第二電壓采集電路及第三電壓采集電路分別與所述ADC芯片相連接；

其中，二次相電流Ia與二次線電壓Ubc相位差90°、二次相電流Ib與二次線電壓Uca相位差90°、二次相電流Ic及二次線電壓Uab相位差90°

優選地，所述第一電流采集電路、第二電流采集電路及第三電流采集電路分別通過一個電抗變壓器采集對應的二次相電流；

所述第一電壓采集電路、第二電壓采集電路及第三電壓采集電路分別通過一個電壓變壓器采集對應的二次線電壓。

本發明的實施例還提供一種輸電線路故障監測方法，包括以下步驟：

步驟S100，通過電抗變壓器、電壓變壓器分別對同一周期內的二次相電流、及對應的二次線電壓進行N次采樣；

步驟S200，判定所采樣的電流值是否超過設定值Iset；若否，返回步驟S100；若是，進入步驟S300；

步驟S300，計算采樣電壓的有效值U和采樣電流的有效值I，并計算判定有功功率的方向，當有功功率的方向為負時，返回步驟S100；否則，進入步驟S400；

步驟S400，檢測控制區域內的開關狀態，若是分閘狀態，返回步驟S100，反之線路發生故障，進入步驟S500；

步驟S500，輸出分閘控制信號，控制開關進行分閘操作；

步驟S600，排除或修復線路故障，并發送線路故障或修復排除信號；

步驟S700，輸出合閘控制信號，控制控制區域內的開關進行合閘操作；

其中，所述線電壓為90°接線的線電壓，所述二次相電流與二次線電壓相位差90°。

優選地，所述二次相電流為A相電流Ia、二次線電壓為相線B與相線C之間的電壓Ubc，或所述二次相電流為B相電流Ib、二次線電壓為相線C與相線A之間的電壓Uca，或所述二次相電流為C相電流Ic、二次線電壓為相線A與相線B之間的電壓Uab；