[發明專利]基于地線電流的輸電線路地線絕緣子故障位置的識別方法

在審

• 申請號: 201710756258.8
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107728015A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 周嘯宇;賈赟;柳駿;金益迥;呂鑫;應國德;唐斌;王銀梅
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力公司臺州供電公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙)33217
• 代理人: 項軍

技術領域

本發明涉及架空輸電線路分析技術領域，具體涉及架空輸電線路絕緣子故障在線監測技術。

背景技術

在輸電線路的運行中，會出現因外部雷擊，內部過電壓等原因導致地線的絕緣子間隙被擊穿，嚴重時將會損壞輸電線路上的避雷結構，這將嚴重的影響線路運行。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種基于地線電流的輸電線路地線絕緣子故障位置的識別方法，有效的掌控輸電線路地線絕緣子的運行狀態。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種基于地線電流的輸電線路地線絕緣子故障位置的識別方法，包括，

步驟S1：通過在轉角塔的接地引下線處安裝線路故障電流監測裝置，監測得到地線中的電流波形信號；

步驟S2：對于步驟S1中獲得的電流波形信號進行預處理，以得到無特高頻脈沖干擾的電流波形信號；

步驟S3：對于步驟S2中獲得的電流波形信號進行時間提取處理，獲得含有故障電流波形的數據；

步驟S4：對于步驟S3中獲得的數據進行分析，獲得頻譜信號特征；

步驟S5：根據步驟S4中提取的頻譜特征和信號幅值信息，對于故障的數量和位置進行判斷。

優選的，所述線路故障電流監測裝置包括高頻電流傳感器、采集卡、工控機、太陽能板和蓄電池，所述高頻電流傳感器安裝于接地引下線上，并通過電纜將信號傳輸至采集卡中，所述采集卡置于工控機的PCI插槽內，所述太陽能板和蓄電池為工控機供電。

優選的，步驟S2中電流波形信號預處理方法為:若步驟S1波形中數據a點的幅值大于或等于前一點，且a點之后的10個測量點中有少于3個點的幅值大于a點幅值的5倍，則可以判斷這10個點中，所有大于或等于a點值的點為高頻脈沖干擾，并將這些點的幅值改成與a點相同的幅值。

優選的，步驟S3中波形信號時間提取處理的方法為：在電流信號中截取頻率連續高于100Hz的信號，其時間長度為t，且時間t的取值范圍為20ms-200ms。

優選的，步驟S4中，所述頻譜信號特征為高頻信號出現時原信號電流值I1，以及高頻電流極大值I2。

優選的，步驟S5中，首先計算高頻電流和正常電流的差值I2-I1，然后除以分段系數ε，得到故障點與地線接地點之間的距離L，其中，分段系數ε為：3t^-1/3，其中t的單位是ms，ε的單位是A/Km。

本發明采用上述技術方案，利用線路故障電流監測裝置采集放電電流波形，通過對波形的分析識別來得到絕緣子故障的具體位置，從而快速的對故障進行定位。該方法相對簡單、準確且可以實時的識別故障波形，并能夠以此掌控線路地線絕緣子的運行狀態。

因此，本發明可以及時獲取故障絕緣子的信息，及時的發現故障位置，預防事故的惡化。

附圖說明

圖1為本發明所提供的基于地線電流的輸電線路絕緣子故障識別方法的流程圖；圖2為安裝于桿塔上的線路故障電流監測裝置安裝示意圖。

具體實施方式

本發明提供一種基于地線電流的輸電線路地線絕緣子故障位置識別方法，利用線路故障電流監測裝置采集放電電流波形，通過對波形的分析識別來得到絕緣子故障的具體位置。

該方法包括以下幾個步驟：

步驟S1：通過在轉角塔的接地引下線處安裝線路故障電流監測裝置，監測得到地線中的電流波形信號；

步驟S2：對于步驟S1中獲得的電流波形信號進行預處理，以得到無特高頻脈沖干擾的電流波形信號；

步驟S3：對于步驟S2中獲得的電流波形信號進行時間提取處理，獲得含有故障電流波形的數據；

步驟S4：對于步驟S3中獲得的數據進行分析，獲得頻譜信號特征；

步驟S5：根據步驟S4中提取的頻譜特征和信號幅值信息，對于故障的數量和位置進行判斷。

本發明是在通過地線電流的實時監控系統，從輸電線路中的接地引下線中獲取故障電流信號。圖2為該線路故障電流監測裝置的示意圖，包括太陽能板1及對應的蓄電池2、工控機3、采集卡4、高頻電流傳感器5。其中高頻電流傳感器5安裝于架空地線的接地引下線上，并通過電纜將信號傳輸至采集卡4中，采集卡4置于工控機3的PCI插槽內，能源供給來源于太陽能板1和蓄電池2。

由于監測對象是位于高壓輸電線路的，所以在信號采集中會受到強烈的電磁場干擾，本發明對于采集的初始信號將進行預處理來過濾高頻的干擾信號。