一种区域电缆故障检测系统和方法与流程

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种区域电缆故障检测系统和方法。

背景技术：

我国幅员辽阔，如果在位于西部人烟稀少地区架设电缆等电力设备时，由于需要在干线电缆的一定间隔处引出用于变电站或其他设备的支线电缆，或者在较长的支线电缆上进一步引出次级支线电缆，但是因为人口密度和环境等因素，可能只能对干线电缆的故障进行准确监控，但由于各支线电缆分布较为广阔与分散，很难对其故障进行准确、及时的检测，并进行相应的处理，而这将造成电力资源的浪费，甚至一定的安全事故。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种区域电缆故障检测系统和方法。

一方面，本发明提供一种区域电缆故障检测系统，该系统包括输入端连接于电网的支线电缆且靠近支线电缆和干线电缆之间接合处的一级继电器、高压侧连接于所述一级继电器的常闭触点输出端的变压器、输入端连接于所述变压器的低压侧的二级继电器以及与所述二级继电器的常开触点输出端串联的检测电路，所述检测电路包括依次连接的电源装置、处理装置和无线发送装置，所述二级继电器的常开触点输出端与所述检测电路形成回路，所述处理装置还与标识装置连接。

本发明提供的区域电缆故障检测系统的有益效果是，对于区域跨度较大但沿线人群较为稀少的电网，于支线电缆靠近干线电缆接合处，例如电网支线的小型变电站上游处接入一级继电器，其常闭触点接入一降压变压器，也就是说，在支线电缆状态正常的情况下，变压器将保持得电状态，其低压侧的二级继电器的常开触点也将因此处于断开状态。当支线电缆出现失压或缺相时，一级继电器的常闭触点将断开，变压器将处于失电状态，二级继电器的常开触点相应地也将闭合，从而使检测电路和二级继电器的常开触点形成导通的回路。在检测电路中，由电源装置提供临时电源，处理装置在基于标识装置获得此处支线电缆的例如地理位置或安装编号等标识信息后，可将标识信息通过无线发送装置发至电网监控中心，使工作人员及时知晓发生故障的支线电缆位置并尽快进行相应部署，以避免电力资源的浪费以及后续可能安全事故的发生。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述一级继电器和所述变压器之间还连接有温度继电器。

采用上述进一步方案的有益效果是，针对支线电缆的故障检测系统安装于支线电缆上，例如安装于线路变电站内，对于电网失压、缺相等自身故障之外的火灾等异常情况，可通过串联于一级继电器和变压器之间的温度继电器进行监测，如果出现例如变电站温度高于阈值的情况，说明很有可能发生火灾等异常情况，此时变压器将由于温度继电器的断开而失电，并导致检测电路的导通，处理装置通过无线发送装置发送基于标识装置获得的此处支线电缆的标识信息。

进一步，所述支线电缆和所述一级继电器之间还连接有开关装置。

进一步，所述二级继电器和所述检测电路之间还连接有开关装置。

采用上述进一步方案的有益效果是，由于干线电缆，甚至支线电缆的电压通常较高，在安装或检修支线电缆的故障检测系统时，断开支线电缆与一级继电器，或二级继电器与检测电路之间串接的开关装置，不仅可以有效保护安装人员，也可以有效保护检测电路中的各元器件。安装完成后，可再闭合相应的开关装置。

进一步，所述支线电缆和所述一级继电器之间还连接有保险装置。

采用上述进一步方案的有益效果是，在支线电缆出现电流过载等异常情况时，例如保险丝的保险装置将熔断，检测电路将导通并发送相应的支线电缆标识信息。同时，熔断后，也可保护检测系统的各元器件。

进一步，所述电源装置为清洁能源发电储能装置。

采用上述进一步方案的有益效果是，采用例如太阳能或风能等清洁能源发电储能装置为检测电路各元器件供电，不仅利于环保，还可保证电网发生断电故障时，检测电路依然可正常工作。

进一步，所述标识装置为gps定位装置或编码器。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过gps定位装置可获得发生故障的支线电缆的地理位置，通过编码器可获得发生故障的支线电缆的安装编号，均可作为标识信息帮助工作人员快速确定支线电缆的相关信息。

进一步，所述无线发送装置为4g信号发送装置。

采用上述进一步方案的有益效果是，标识信息可通过4g网络快速被发送至例如电网监控中心。

另一方面，本发明还提供一种应用于上述区域电缆故障检测系统的检测方法，该方法包括如下步骤：

当支线电缆失电时，处理装置通过无线发送装置发送基于标识装置获得的所述支线电缆的标识信息。

进一步，一级继电器和变压器之间还连接有用于检测所述支线电缆温度的温度继电器，该方法还包括如下步骤：

当支线电缆的温度超过预设阈值时，处理装置通过无线发送装置发送基于标识装置获得的所述支线电缆的标识信息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的区域电缆故障检测系统的结构示意图；

图2为本发明另一实施例的区域电缆故障检测系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的一种区域电缆故障检测系统包括输入端连接于电网的支线电缆20且靠近支线电缆20和干线电缆10之间接合处的一级继电器21、高压侧连接于一级继电器21的常闭触点输出端的变压器22、输入端连接于变压器22的低压侧的二级继电器23以及与二级继电器23的常开触点输出端连接的检测电路，所述检测电路包括依次串联的电源装置26、处理装置24和无线发送装置25，所述二级继电器的常开触点输出端与所述检测电路形成回路，处理装置24还与标识装置27连接。

在本实施例中，对于区域跨度较大但沿线人群较为稀少的电网，于支线电缆靠近干线电缆接合处，例如电网支线的小型变电站上游处接入一级继电器，其常闭触点接入一降压变压器，也就是说，在支线电缆状态正常的情况下，变压器将保持得电状态，其低压侧的二级继电器的常开触点也将因此处于断开状态。当支线电缆出现失压或缺相时，一级继电器的常闭触点将断开，变压器将处于失电状态，二级继电器的常开触点相应地也将闭合，从而使检测电路和二级继电器的常开触点形成导通的回路。在检测电路中，由电源装置提供临时电源，处理装置在基于标识装置获得此处支线电缆的例如地理位置或安装编号等标识信息后，可将标识信息通过无线发送装置发至电网监控中心，使工作人员及时知晓发生故障的支线电缆位置并尽快进行相应部署，以避免电力资源的浪费以及后续可能安全事故的发生。

在图1和图2中，可将一级继电器21和二级继电器23的左侧视为输入端，也就是主触点，右侧上端视为常开触点，右侧下端视为常闭触点。

优选地，如图2所示，一级继电器21和变压器22之间还连接有温度继电器28。

针对支线电缆的故障检测系统安装于支线电缆上，例如安装于线路变电站内，对于电网失压、缺相等自身故障之外的火灾等异常情况，可通过串联于一级继电器和变压器之间的温度继电器进行监测，如果出现例如变电站温度高于阈值的情况，说明很有可能发生火灾等异常情况，此时变压器将由于温度继电器的断开而失电，并导致检测电路的导通，处理装置通过无线发送装置发送基于标识装置获得的此处支线电缆的标识信息。

优选地，支线电缆20和一级继电器21之间还连接有开关装置。

优选地，二级继电器23和所述检测电路之间还连接有开关装置。

由于干线电缆，甚至支线电缆的电压通常较高，在安装或检修支线电缆的故障检测系统时，断开支线电缆与一级继电器，或二级继电器与检测电路之间串接的开关装置，不仅可以有效保护安装人员，也可以有效保护检测电路中的各元器件。安装完成后，可再闭合相应的开关装置。

检测电路中的各元器件与失电闭合后的二级继电器常开触点输出端共同组成完整的电路，开关装置可位于靠近常开触点处。

优选地，支线电缆20和一级继电器21之间还连接有保险装置。

在支线电缆出现电流过载等异常情况时，例如保险丝的保险装置将熔断，检测电路将导通并发送相应的支线电缆标识信息。同时，熔断后，也可保护检测系统的各元器件。

优选地，电源装置26为清洁能源发电储能装置。

采用例如太阳能或风能等清洁能源发电储能装置为检测电路各元器件供电，不仅利于环保，还可保证电网发生断电故障时，检测电路依然可正常工作。

优选地，标识装置27为gps定位装置或编码器。

通过gps定位装置可获得发生故障的支线电缆的地理位置，通过编码器可获得发生故障的支线电缆的安装编号，均可作为标识信息帮助工作人员快速确定支线电缆的相关信息

优选地，无线发送装置25为4g信号发送装置。

标识信息可通过4g网络快速被发送至例如电网监控中心。

处理装置可以为单片机或嵌入式装置，如果对于不同支线电缆的检测系统均分别进行不同的初始化设置，可将地理位置或安装编号等标识信息事先存储于单片机中，待其因相应支线电缆的检测电路导通时，便可直接将标识信息发出。

本发明实施例还提供一种区域电缆故障检测方法，应用于上述区域电缆故障检测系统，所述方法包括如下步骤：

当支线电缆20失电时，处理装置24通过无线发送装置25发送基于标识装置27获得的所述支线电缆20的标识信息。

优选地，一级继电器21和变压器22之间还连接有用于检测所述支线电缆20温度的温度继电器，所述方法还包括如下步骤：

当支线电缆20的温度超过预设阈值时，处理装置24通过无线发送装置25发送基于标识装置27获得的所述支线电缆20的标识信息。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。