专利名称：一种考虑弧光短路辨识的输电线路故障测距插件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种输电线路故障检测装置，更具体地说是涉及一种考虑弧光短路辨识的输电线路故障测距插件。
背景技术：
由于输配电线路故障而造成的停电事故严重地危及电力系统的安全、稳定运行。 当输电线路发生故障时，故障位置的确定通常由经验丰富的运行人员在阅读故障录波图、 综合电力用户提供的信息的基础上，预测、判断可能的事故位置，然后派巡线人员查线确认故障位置并排除故障。现今输电线路越来越复杂，一旦发生故障，查找具体故障点就非常困难，少则几小时，多则十几小时。准确、可靠的故障测距一方面可以缩短查找故障点的时间，节约查线的人力、物力，减轻巡线人员的劳动强度；另一方面还能及时发现线路的薄弱环节，使故障及时得到处理，保证迅速恢复供电，降低因停电造成的经济损失。现有的高压输电线路故障测距研究，基本上都是建立在永久性故障基础之上的， 然而输电线路中的大部分故障都是瞬时性故障即弧光短路造成的，如绝缘闪络等。因此在检测通电线路故障时分辨弧光短路还是永久性短路非常有必要。
发明内容为了解决上述问题，本实用新型提供了一种考虑弧光短路辨识的输电线路故障测距插件，该装置自带CPU确保行波测距插件不会影响其他功能的正常使用，将通电线路的弧光短路纳入到故障测距之中，将弧光短路显示为通电线路全长，弥补了现有测距装置的不足。本实用新型具体是通过以下技术方案来实现的一种考虑弧光短路辨识的输电线路故障测距插件，可以将通电线路中的弧光短路纳入故障行波测距插件中，它包括以下几个部分CPU，保证插件正常运行，获取故障初始行波浪涌到达线路两端测点的时间并计算故障距离；以及与CPU相互连接的模拟量输入电路，从装置的相应端子接收监视线路的电压和电流信号；高速采集电路，采集模拟量输入电路的信号传输至CPU ；高精度时钟电路，设置一对时间同步信号输入端和一个RS-232/422通信接口接收秒脉冲和时间同步信号；开关量输入电路，光电耦合开入CPU，即通过光电耦合向CPU输入，从装置的相应端子接收保护或滤波器动作接点信号；开关量输出电路，光电耦合开出CPU，即CPU通过光电耦合向外输出，装置启动或出现异常时，CPU通过该电路从相应端子发出信号；通信网络CAN，装置以CAN总线方式连接，用于远程通信和时间同步通信；[0015]电源变换电路，通过装置母板直接引入直流电源；以及一操作和显示单元，通过 CPU光电耦合开出连接所述操作和显示单元，将CPU计算的结果、故障记录显示出来。所述CPU计算弧光短路的故障距离为通电线路的全长，永久性短路的故障距离为故障处到装置安装处的距离。所述高速采集电路包括一滤波器，所述滤波器滤除高速采集电路采集信号的衰减的直流分量和高次谐波分量。本实用新型的有益效果为在输电线路故障时，通过接入输电线路的三相电压与电流信号检测实现高压输电线路弧光短路辨识与故障测距的有效结合，也同时弥补了现有测距装置的不足。
图1为本实用新型的结构原理示意图；图2为本实用新型操作流程示意图。
具体实施方式
如图1所示为本实用新型的结构原理示意图，一种考虑弧光短路辨识的输电线路故障测距插件，可以将通电线路中的弧光短路纳入故障行波测距插件中，可以解决以往测距装置只能针对永久性短路的缺陷，该装置包括以下几个部分CPU 1，保证插件正常运行，获取故障初始行波浪涌到达线路两端测点的时间，计算故障距离；以及与CPU 1相互连接的模拟量输入电路4，从装置的相应端子接收监视线路的电压和电流信号；高速采集电路3，采集模拟量输入电路的信号传输至CPU 1 ；高精度时钟电路2，设置一对时间同步信号输入端和一个RS-232/422通信接口接收秒脉冲和时间同步信号；开关量输入电路5，光电耦合开入CPU 1，从装置的相应端子接收保护或滤波器动作接点信号；开关量输出电路6，光电耦合开出CPU 1，装置启动或出现异常时，CPU 1通过该电路从相应端子发出信号；通信网络CAN 9，装置以CAN总线方式连接，用于远程通信和时间同步通信；电源变换电路7，通过装置母板直接引入直流电源；以及一操作和显示单元8，通过CPU 1光电耦合开出连接所述操作和显示单元，将CPU 1计算的结果、故障记录显示出来。所述CPU 1计算弧光短路的故障距离为通电线路的全长，永久性短路的故障距离为故障处到装置安装处的距离。所述高速采集电路3包括一滤波器，所述滤波器滤除高速采集电路采集信号的衰减的直流分量和高次谐波分量。如图2所示为本实用新型操作流程示意图，当线路产生故障时，本装置接入通电线路，装置启动数据采集，采集来的数据通过滤波器过滤，滤除模拟信号中衰减的直流分量和高次谐波分量。弧光短路辨识元件判断出故障为弧光短路故障，若重合间成功，通过光电耦合开出，显示故障距离为通电线路全长，并令P = 2 ；若重合闸闭锁，弧光短路辨识元件判断出故障为永久性接地故障并令P = 1。以某IlOkV输电线路为例，输电线路全长100km，设定在Os时，离母线IOkm处发生弧光接地短路。IIOkV输电线路发生弧光短路，继电保护启动，断路器动作跳闸。断路器跳闸产生的开关量信号通过开关量输入电路5不满足单片机系统输入信号电平的要求，进入CPUl。从装置相应端子排接入来自被监视线路的三相电压和三相电流信号通过模拟量输入电路4，也被采集到CPU 1中。当断路器跳闸产生的信号进入CPU 1后，软件程序启动数据采集。滤波器，滤除模拟信号中衰减的直流分量和高次谐波分量。故障相元件选出故障相，以备故障测距之用，故障选相是利用两相电流差的故障分量选出故障。弧光短路辨识元件判断出故障为弧光短路故障，重合闸成功。通过光电耦合开出，显示故障距离为100km，并令P = 2。此时，故障测距元件不启动。设定在Os时，离母线IOkm处发生永久性接地短路。当断路器跳闸产生的信号进入CPU 1后，软件程序启动数据采集。滤波器滤除模拟信号中衰减的直流分量和高次谐波分量。故障相元件选出故障相，以备故障测距之用。弧光短路辨识元件判断出故障为永久性接地故障，重合闸闭锁，并令P = 1。此时，故障测距元件启动，根据故障测距原理得出此假设情况下的故障距离10km，并通过光电耦合开出，显示故障距离为10km。
权利要求1.一种考虑弧光短路辨识的输电线路故障测距插件，其特征在于，它包括CPU,保证插件正常运行，获取故障初始行波浪涌到达线路两端测点的时间并计算故障距离；以及与CPU相互连接的模拟量输入电路，从装置的相应端子接收监视线路的电压和电流信号； 高速采集电路，采集模拟量输入电路的信号传输至CPU ；高精度时钟电路，设置一对时间同步信号输入端和一个RS-232/422通信接口接收秒脉冲和时间同步信号；开关量输入电路，通过光电耦合向CPU输入，从装置的相应端子接收保护或滤波器动作接点信号；开关量输出电路，CPU通过光电耦合向外输出，装置启动或出现异常时，CPU通过该电路从相应端子发出信号；通信网络CAN，装置以CAN总线方式连接，用于远程通信和时间同步通信； 电源变换电路，通过装置母板直接引入直流电源；以及一操作和显示单元，通过CPU光电耦合开出连接所述操作和显示单元，将CPU计算的结果、故障记录显示出来。
2.如权利要求1所述的一种考虑弧光短路辨识的输电线路故障测距插件，其特征在于，所述CPU计算弧光短路的故障距离为通电线路的全长，永久性短路的故障距离为故障处到装置安装处的距离。
3.如权利要求1所述的一种考虑弧光短路辨识的输电线路故障测距插件，其特征在于，所述高速采集电路包括一滤波器，所述滤波器滤除高速采集电路采集信号的衰减的直流分量和高次谐波分量。
专利摘要本实用新型公开了一种考虑弧光短路辨识的输电线路故障测距插件，它包括CPU、以及与CPU相互连接的高精度时钟电路、高速采集电路、模拟量输入电路、开关量输入电路、开关量输出电路、电源变换电路、通信网络CAN以及操作和显示单元。本实用新型的装置在输电线路故障时，通过接入输电线路的三相电压与电流信号检测实现高压输电线路弧光短路辨识与故障测距的有效结合，减少工作人员的工作强度，也同时弥补了现有测距装置的不足。
文档编号G01R31/08GK202013399SQ201020695190
公开日2011年10月19日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者张喜平, 曹旭, 胥杰, 赵品贤 申请人:张喜平, 曹旭, 胥杰, 赵品贤