[發(fā)明專利]一種基于時域反射技術的輸電線路故障定位定性系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112731046A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 廖海林;沈祥;陳彤;章立宗;張煜恒;沙池橙;錢振東;姜文東;邵煒平;姚一楊;毛航銀;趙峰;倪宏宇;劉長波
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司紹興供電公司;東南大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 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: 秦曉剛

本發(fā)明公開了一種基于時域反射技術的輸電線路故障定位定性系統(tǒng)，探頭組件與待測輸電線路連接，時域反射儀設有快沿信號發(fā)射器、采樣器和無線信號發(fā)射器，快沿信號發(fā)射器通過探頭組件向待測輸電線路發(fā)射階躍信號，采樣器通過探頭組件接收從待測輸電線路返回的波形并通過無線信號發(fā)射器傳輸至終端分析模塊；所述終端分析模塊包括主機終端，所述主機終端通過對波形進行分析，確定故障位置和故障類型，并發(fā)出警示信息。本發(fā)明不僅可以計算出故障位置，還建立了波形?故障映射關系，可根據波形的不同判斷故障類型。通過無線信號發(fā)射裝置，可將故障信息及時傳輸回維養(yǎng)中心，便于維養(yǎng)人員盡快確定維養(yǎng)計劃。

技術領域

本發(fā)明涉及輸電基礎設施監(jiān)測技術，具體涉及一種基于時域反射技術的輸電線路故障定位定性系統(tǒng)。

背景技術

輸電線路是國家電網基礎組成部分之一。隨著電網密度的提升，輸電電壓的不斷增長，實時監(jiān)測線路的故障并進行精準維修可以保證輸電線路健康的工作狀態(tài)。時域反射計是一種測量傳輸線特征阻抗的儀器，它是利用時域反射的原理進行特性阻抗的測量。由時域反射計中階躍源發(fā)出的快沿信號注入到被測傳輸線上。當傳輸線阻抗發(fā)生變化時，階躍信號就會有一部分反射回來，一部分繼續(xù)向前傳播。反射回來的信號疊加到注入的階躍信號，示波器可采集到這個信號。通過測量反射釋放到低壓脈沖釋放之間的時間并知道脈沖的傳播速度，便可以計算到反射的距離，從而得出故障點距離。還可根據信號曲線變化點波形確定故障類型。5G通信網絡技術有著更快的速度，更低的延遲，置于高層輸電鐵塔之上依然可以保證穩(wěn)定良好的信息傳輸。

高壓輸電線路多暴露于天然壞境中，高空氣候惡劣，尤其在雨雪冰雹天氣下，輸電線路遭受破壞，發(fā)生故障。但高壓輸電線路懸于高空之上，排查難度較大。目前國內輸電線路故障定位裝置多通過電纜中電流或電場變化來判斷位置，難以判別故障類型，不利于精準維修保養(yǎng)。并且儀器未連接網絡，無法形成網級監(jiān)測系統(tǒng)，不利于維養(yǎng)人員進行做出工作安排。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種基于時域反射技術的輸電線路故障定位定性系統(tǒng)，可以精準確定監(jiān)測網內輸電線路的故障位置和故障類型。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：一種基于時域反射技術的輸電線路故障定位定性系統(tǒng)，包括：

前端采集模塊：所述前端采集模塊包括時域反射儀和與時域反射儀連接的探頭組件，所述探頭組件與待測輸電線路連接，所述時域反射儀設有快沿信號發(fā)射器、采樣器和無線信號發(fā)射器，所述快沿信號發(fā)射器通過探頭組件向待測輸電線路發(fā)射階躍信號，所述采樣器通過探頭組件接收從待測輸電線路返回的波形并通過無線信號發(fā)射器傳輸至終端分析模塊；

終端分析模塊：所述終端分析模塊包括主機終端，所述主機終端通過對波形進行分析，確定故障位置和故障類型，并發(fā)出警示信息。

優(yōu)選的，所述主機終端根據信號曲線變化點確定故障位置，由變化點波形根據波形-故障映射關系圖確定故障類型。

優(yōu)選的，所述階躍信號的參數(shù)設置為：幅度200mV，頻率250kHz方波，上升時間：35ps。

優(yōu)選的，所述時域反射儀安裝于固定支座，所述固定支座安裝于輸電線路鐵塔，所述固定支座上方設有將時域反射儀罩設其中的保護罩。

優(yōu)選的，所述固定支座為焊接于輸電線鐵塔的鋼板支座，所述保護罩為玻璃鋼護罩。

優(yōu)選的，所述固定支座上還安裝有太陽能發(fā)電板，所述太陽能發(fā)電板通過電源線與時域反射儀連接。

優(yōu)選的，所述太陽能發(fā)電板朝向正南，傾斜角度為30度或者45度。

優(yōu)選的，所述探頭組件包括電纜，所述電纜的一端連接通用SMA接口，所述通用SMA接口與時域反射儀相連，所述電纜的另一端連接鎖扣，所述鎖扣與待測輸電線路適配扣緊。

優(yōu)選的，所述無線信號發(fā)射器為5G信號發(fā)射裝置。