[實用新型]輸電線路對地短路的故障點定位與監測裝置

有效

• 申請號: 201520701209.0
• 申請日: 2015-09-10
• 公開（公告）號: CN204925316U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 蔡煒;馮萬興;方玉河;李濤;潘爾生;徐立新;羅漢武;姜國義;劉海波;呂軍;王劍;向念文;章涵;陳揚
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;國網內蒙古東部電力有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰;李滿

技術領域

本實用新型涉及輸電線路檢測技術領域，具體涉及一種輸電線路對地短路的故障點定位與監測裝置。

背景技術

我國輸電線路短路跳閘故障率一直居高不下，給電網安全可靠運行帶來了嚴重的安全隱患。每一次的短路跳閘事故，都有可能造成大范圍的停電，給國民建設帶來重大經濟損失。為了應對短路事故對輸電線路運行造成的影響，就需要及時查找輸電線路上的故障點位置，尤其是故障發生后輸電站“強送”不成功的情況。由于輸電線路可能綿延數百公里，期間橫跨江河、穿越森林群山的情況極多，依靠人力發現故障點的位置非常困難，因此有必要對輸電線路短路故障事件實時定位監測，為及時排除故障提供依據。

目前，輸電線路短路故障定位監測方法是在一條線路上安裝若干套行波故障定位監測裝置，利用太陽能供電或者線圈從導線取電，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據，并通過移動網絡發送到服務器端，通過數據處理得到線路故障位置。但是這種方式中設備性能容易受通信信號和GPS信號質量影響，即依賴相應運營商和天氣因素，不便于維護；如果要延長監測距離，線路上就需要安裝更多的監測裝置，會大大增加系統的復雜性、降低系統的可靠性和可維護性。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種可靠的、長距離的輸電線路對地短路的故障點定位與監測裝置，用于監測輸電線路對地短路故障的發生位置。

為解決上述技術問題，本實用新型公開的一種輸電線路對地短路的故障點定位與監測裝置，其特征在于：它包括激光光源、光纖耦合器、光電探測器、數據采集卡、工控機、光纖復合架空地線和法拉第旋轉鏡，其中，所述激光光源的信號輸出端連接光纖耦合器的第一通信端，光纖耦合器的第二通信端連接光纖復合架空地線中一根光纖的一端，該光纖的另一端連接法拉第旋轉鏡的信號通信端，光纖耦合器的第三通信端連接光電探測器的信號輸入端，光電探測器的信號輸出端連接數據采集卡的信號輸入端，數據采集卡的信號輸出端連接工控機的信號輸入端。

它還包括濾波器和光信號調理器，所述光電探測器的信號輸出端依次通過光信號調理器和濾波器連接數據采集卡的信號輸入端。

它還包括光放大器，所述激光光源的信號輸出端通過光放大器連接光纖耦合器的第一通信端。

本實用新型的工作原理為：輸電導線發生對地短路故障時，短路電流會流經光纖復合架空地線(OpticalFiberCompositeOverheadGroundWire)、或是在光纖復合架空地線上產生故障電流分量；鑒于光纖復合架空地線一般是逐塔接地的，距離故障點越近的光纖復合架空地線區段，流經的電流越大；通過對輸電線路光纖復合架空地線電流分布的監測，能夠實現導線對地短路故障的定位。因此，本實用新型可監測輸電線路對地短路時光纖復合架空地線上的故障波形并對故障點進行定位。

本實用新型的檢測過程為：激光光源發出測試激光，該測試激光經過光放大器放大后，通過光纖耦合器進入光纖復合架空地線光纜中的一根光纖，光纖溫度測試激光在光纖復合架空地線光纜的光纖內傳播，并在光纖內進行反射，光電探測器對輸電線路光纖復合架空地線中的電流分布進行監測，并將監測數據轉換為電信號，該電信號依次經過調理和濾波后由數據采集卡輸送給工控機，工控機對得到的輸電線路光纖復合架空地線中的電流分布數據進行分析實現導線對地短路故障的定位

本實用新型的有益效果：

本實用新型在外場及輸電線路上無額外的傳感器，僅僅以光纖復合架空地線中的光纖作為傳感器和數據傳輸通道，可解決傳統監測裝置在惡劣氣候條件下存在的通信問題、電源供電問題，為電力監測技術提供新的思路。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構框圖；

其中，1—激光光源、2—光放大器、3—光纖耦合器、4—光電探測器、5—濾波器、6—工控機、7—光纖復合架空地線、8—法拉第旋轉鏡、9—光信號調理器、10—數據采集卡。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明：