[實用新型]基于分布式相量測量的配網線路狀態監測、故障預警和定位技術的故障定位裝置

有效

• 申請號: 201721158291.2
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN207181595U
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 趙傳宗;穆景龍;胡亞青;張海;裴玉杰;張文廣;黃延海;王瑩;徐建國;趙孟臣;朱波;張宏偉;陳雪蓮;張磊;喻正直;顧耀鼎;梁李國;關春梅;李險峰;吳巍;柏春玲;楊智勇
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司撫順供電公司;北京丹華昊博電力科技有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/02
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司21100
• 代理人: 姜婷婷,李叢

技術領域

本實用新型涉及一種故障定位裝置，屬于一種電力技術和設備，尤其涉及一種基于分布式相量測量的配網線路狀態監測、故障預警和定位技術的故障定位裝置，適用于6.6～35kV以架空線為主的配電網，能夠在發生短路、接地故障時，快速、精確定位。

背景技術

我國6～35kV配電網廣泛采用小電流接地方式，其主要故障包括短路故障和單相接地故障。因配網線路連接輸電側和用電側，具有分布廣、線路長、故障查找困難等特點。目前進行的配網自動化改造采用FTU、DTU與負荷開關等實現配網線路故障的快速隔離和自恢復供電，采用故障指示器實現故障的分段定位，方便故障的查找。但是配網自動化改造的成本較高，只能對重要線路和重要節點進行監控，故障指示器故障判斷的準確率低，無法可靠地實現故障的精確定位。另外，配網線路整體的運行狀態和運行參數不能由上述設備完整地上傳到主站，運行維護人員無法根據線路的運行狀態預判線路可能發生的故障，無法提前對線路故障隱患進行預警。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術上的不足，提供一種基于分布式相量測量的配網線路狀態監測、故障預警和定位技術的故障定位裝置。該定位裝置能夠快速、準確地確定故障點，并適用于金屬性接地、經電弧接地、經過渡電阻接地等多種故障情況。定位裝置能夠實現“二遙”功能，具有成本低，性價比高，安裝方便，免維護等特點。相對于配網自動化的改造降低了用戶的投資，性價比較高。

本實用新型的技術方案如下：

基于分布式相量測量的配網線路狀態監測、故障預警和定位技術的故障定位裝置，包括電流監測單元、電壓監測單元、匯集單元及主站；

所述電壓型監測單元安裝在變電站內，電壓型監測單元采樣線路電壓，并將電壓信號與電流信號同頻同相的直接上傳至主站；

所述電流監測單元安裝在配網線路上，電流監測單元將監測的電流、電場強度、溫度的參數傳輸至匯集單元；

所述匯集單元安裝在架空線路桿塔上，匯集單元接收電流監測單元輸送的電流、電場強度、溫度參數同時實現將A、B、C三相電流合成零序電流，通過GPRS方式遠傳至主站；

所述主站安裝在變電站內或調度中心，接收各匯集單元和電壓監測單元上傳來的數據，采用圖形，曲線、表格界面顯示方式，直觀地呈現出配網線路的狀態。

所述的電壓監測單元采用電子式電壓互感器。

所述電流監測單元包括羅氏線圈、積分電路、A/D轉換模塊、MCU模塊、GPS模塊及數據收發模塊；所述的羅氏線圈、積分電路、A/D轉換模塊、MCU模塊依次連接，GPS模塊及數據收發模塊與MCU模塊連接，GPS模塊及數據收發模塊與羅氏線圈之間依次設有儲能電容、監控電路和電解電容。

所述的積分電路為OPA2379放大器和OPA2349放大器。

所述的監控電路為NCP304LSQ45T1G、IRLML2502或IRLML6402電壓監控電路。

所述匯集單元包括數據收發模塊（RF）、FLASH儲存模塊、微處理器模塊（MCU）、全球定位系統模塊（GPS）、通信模塊、實時時鐘模塊（RTC）、看門狗電路模塊（WDT）、無線通信模塊（GPRS）；數據收發模塊、FLASH儲存模塊、GPS模塊、通信模塊分別與MCU模塊連接；所述的MCU模塊連接有RTC實時時鐘模塊和WDT看門狗電路；所述通信模塊連接有無線通信模塊（GPRS）和測試端口。

所述匯集單元還包括太陽能電池，太陽能電池作為主、備電源為匯集單元供電。

本故障定位裝置的優點如下：

1、成本低，性價比高，可帶電安裝方便，免維護。

2、能夠錄取各個監測點的電流、電壓波形。

3、匯集單元錄波能夠同步三相電壓、電流時標誤差小于100us，能夠合成零序電流波形。

4、能夠精確定位發生單相接地故障、短路故障所在區段。

5、適用于6～35kV中性點非有效接地、有效接地的配網系統，能夠判別金屬性接地、弧光接地、經小電阻、高阻接地等多種故障接地類型。

6、主站能夠對監測單元瞬時性接地故障數據統計、利用將線路擾動錄波數據與數據庫中接地故障典型數據的吻合度、匹配度對比分析、以及模糊度判斷等技術，對配電網線路接地故障預警和線路健康狀態的評價。

附圖說明

圖1是本故障定位裝置的系統總框圖；

圖2是電流監測單元系統總框圖；

圖3是匯集單元系統總框圖；

圖4是短路故障時短路電流的電路圖；