专利名称：线路运行故障在线监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力线路运行故障在线监测技术，特别涉及到一种具有远程传输 能力的线路故障在线智能监测系统。
背景技术：
在系统输配电过程中，由于线路传输距离远，沿途地势复杂，环境和气候条件恶 劣，再加上供电压力大，造成故障率升高。城市配电网多采用中性点不接地的运行方式，线 路故障尤其是单相接地故障的快速准确定位能够提高供电可靠性、减少停电时间、减少人 工故障巡线时间，而且如果能采集到线路运行中的电压升高或降低、线路是否带电、零序电 流、接地瞬间的电容电流、接地瞬间高次谐波电流的信号是否出现，且出现的先后顺序等参 数，将对线路安全运行起到举足轻重的作用。因此，对于输配电线路运行故障的检测和定 位，国内外的许多学者做了大量研究。但在现有的线路运行故障检测方法中，对故障点定位主要利用户外故障指示器或 FTU实现故障分段定位的户外故障点探测法。这种方法存在不能检测单相接地故障和没有 实现远程报警和自动定位功能，而且检测准确率低的问题，因此需要一套具有单相接地故 障检测和定位功能较准确的系统。本实用新型系统可以实时监测线路运行情况，将检测终 端采集的特征数据传送到监测中心，经监测中心分析，将故障描述信息发给维护值班人员 手机，在计算机上显示具体位置。
发明内容本实用新型的目的是提供一种线路运行故障在线检测系统。该系统适用于架空线 路和电缆线路。它加快了线路故障检测、修复速度，缩短了故障停电时间、增加了供电可靠 性和供电质量，并且对线路各种状况全方位监测，提高了线路运行水平；实现对电网的快捷 控制和有效管理。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的，即一种线路运行故障在 线监测系统，其特征在于包括检测电路模块、分析算法电路模块、触发电路模块、无线传输 电路模块、电源电路模块、通信主机、太阳能蓄电池及向后台系统及手机发送信息的GSM 模块，其中a)、检测模块采用电流互感器，用于测量线路运行时的暂态电流，其输出端通过A/ D转换器与分析算法电路模块输入端相连；b)分析算法电路模块包括CPU和A/D转换器，其输出端与触发电路模块输入端相 连；c)、触发电路模块通过其输出端与无线传输电路模块(4)的输入端相连；d)、无线传输电路模块用于通过GSM传送采集到的信息，其输出端与通讯主机输 入端相连；e)、电源电路模块用于将蓄电池的电源电压转换成5V的供电电压，分别向分析算法电路模块、触发电路模块和无线传输电路模块供电；f)、通信主机的输出端与GSM模块输入端相连；g)、太阳能蓄电池利用太阳能向检测终端和通讯主机供电，其输出端与电源电路 模块和通信主机的输入端相连。本实用新型提供的运行故线路障在线监测系统，弥补以往检测系统不能检测单相 接地故障及故障定位精度低的问题，还增加了一些辅助功能，使其具有远程传输能力的可 分布监控、集中管理、即时通知型的在线监测系统。该系统效果好，可靠性高，缩短了故障排 除时间，适应了电力公司的实际需要。

图1是本实用新型的装置结构图。图2是本实用新型的操作流程图。
具体实施方式
以下结合附图对发明作进一步说明参见图1:图中的线路运行故障在线监测系统，包括检测电路模块1、分析算法电 路模块2、触发电路模块3、无线传输电路模块4、电源电路模块5、通信主机6、太阳能蓄电 池7及向后台系统及手机发送信息的GSM模块8，其中a)、检测模块1采用电流互感器，用于测量线路运行时的暂态电流，其输出端通过 A/D转换器与分析算法电路模块2输入端相连；b)分析算法电路模块2包括CPU和A/D转换器，其输出端与触发电路模块3输入 端相连；C)、触发电路模块3通过其输出端与无线传输电路模块4的输入端相连；d)、无线传输电路模块4用于通过GSM传送采集到的信息，其输出端与通讯主机6 输入端相连；e)、电源电路模块(5)用于将蓄电池的电源电压转换成5V的供电电压，分别向分 析算法电路模块2、触发电路模块(3)和无线传输电路模块4供电；f)、通信主机6接收来自检测模块采集信号，其输出端与GSM模块8输入端相 连；g)、太阳能蓄电池7利用太阳能向检测终端和通讯主机供电，其输出端与电源电 路模块5和通信主机6输入端相连。在一个非限定性的实施例中，系统的检测电路模块1采用湖北天瑞公司的 TR0150-1B型号电流互感器，采集线路上电流信号；分析算法电路模块2采用的是 Microchip公司的PIC18F-4420;触发电路模块3采用三极管；无线传输电路模块4、通信 主机6、GSM模块8均采用西门子公司生产的TC35i;电源电路模块5采用的是电源转换 芯片LM2576-5. 0 ；太阳能蓄电池7采用是北京双鸽有限公司生产的蓄电池供电。在上述系统中，由检测模块1，分析算法电路模块2，触发电路模块3，无线传输电 路模块4，电源电路模块5构成检测终端。三套为一组检测终端，负责检测线路的数据，每组 共用一台通讯主机及其GSM模块，可以将采集的数据信息通过GSM网络传至后台系统9。[0027]通讯主机以及检测终端是由太阳能蓄电池供电。该蓄电池利用无数个串起来的感 光电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件是利用半导体材料的电子学 特性实现P-V转换的固体装置。它是对光有响应并能将光能转换成电力的器件，选用产生 光伏高效应的多晶硅材料。后台系 统主要依据供电局提供的故障判据和参数设置的原则判定故障。该原则如 下1、如果接地线路处于供电状态，而线路中存在突然增大的暂态电容电流，且接地 线路电压降低3kV以上，则判定为单相接地故障；2、由于雷击及线路松动等原因，造成线路瞬时过流跳闸，但又正常供电，没有造 成永久短路，则判定为过流；3、若线路中出现超过3秒得突变电流，而3秒钟后线路处于停电状态，则判定为相 间短路故障。
后台系统软件拥有短路故障、接地故障、过流、带电、送电和温度检测功能 并且能够按设定的时间有规律的从线上调取线路信息，从而形成直观性非常强的曲线图， 为维护线路、防止重大隐情提供了重要的依据。此外系统的总和判断功能通过对故障时各 条线路以及同一条线路不同相之间的反应情况总和判断提高检测可靠性。该系统常驻界面 是用图形显示了所辖区内的电网分布情况。在界面上，当故障发生后提示图标变色，电脑以 声音报警，并按规定向管理人员手机发送故障描述信息。
权利要求一种线路运行故障在线监测系统，其特征在于包括检测电路模块(1)、分析算法电路模块(2)、触发电路模块(3)、无线传输电路模块(4)、电源电路模块(5)、通信主机 (6)、太阳能蓄电池(7)及向后台系统及手机发送信息的GSM模块 (8)，其中a)、检测模块(1)采用电流互感器，用于测量线路运行时的暂态电流，其输出端通过A/D转换器与分析算法电路模块(2)输入端相连；b)分析算法电路模块(2)包括CPU和A/D转换器，其输出端与触发电路模块(3)输入端相连；c)、触发电路模块(3)通过其输出端与无线传输电路模块(4)的输入端相连；d)、无线传输电路模块(4)用于通过GSM传送采集到的信息，其输出端与通讯主机(6)输入端相连；e)、电源电路模块(5)用于将蓄电池的电源电压转换成5V的供电电压，分别向分析算法电路模块(2)、触发电路模块(3)和无线传输电路模块(4)供电；f)、通信主机 (6)的输出端与GSM模块 (8)输入端相连；g)、太阳能蓄电池(7)向检测终端和通讯主机供电，其输出端与电源电路模块(5)和通信主机 (6)的电源输入端相连。
2.根据权利要求1所述的线路运行故障在线监测系统，其特征在于，由检测模块(1)， 分析算法电路模块(2)，触发电路模块(3)，无线传输电路模块(4)，电源电路模块(5)构成 检测终端；三个检测终端为一组，每组共用一台通讯主机及其GSM模块。
专利摘要本实用新型涉及一种线路运行故障在线监测系统，包括检测电路模块、分析算法电路模块、触发电路模块、无线传输电路模块、电源电路模块、通信主机、太阳能蓄电池及向后台系统及手机发送信息的GSM模块。本实用新型通过测量线路暂态电流变化和利用GSM网络传送数据，实现将采集信号送入后台系统，从而达到线路运行故障在线监测的目的。通过GSM网络将检测终端、后台系统和工作人员连接起来，利用后台系统对线路采集信号的处理判断，并在故障发生后，向工作人员发送故障描述信息，实现对线路运行的监测。本实用新型通过实现线路运行状况的在线监测，为加快检测和修复线路，增加了电网的快捷控制及安全运行提供有效了保证。
文档编号G01R31/08GK201749168SQ20102029439
公开日2011年2月16日 申请日期2010年8月17日 优先权日2010年8月17日
发明者刘勇, 张蔚春, 朱睿, 赵吉业, 赵阔 申请人:重庆市电力公司江津供电局