一种智能网络型故障定位系统的制作方法

本实用新型涉及配电网故障检测技术领域，具体涉及一种智能网络型故障定位系统。

背景技术：

对于中压配电网系统而言，现阶段的故障定位方式主要有两种，其一为传统的方法，具体是通过注入信号与手持设备进行故障定位，在系统发生接地故障之后，需要不停歇的进行特征信号的注入，运维人员通过手持设备进行线路巡线，最终定位故障位置；该方法的缺点是：在系统发生接地时刻，需要不断地、长时间地注入特征信号，直到找到故障点为止，而寻找故障点的平均时间会随着配电网的规模成正比的增加，这种长时间注入信号的方法决定了特征信号的功率受限，从而加大了手持终端的信号接收难度，导致难以找到故障点。

其二为故障指示器类似的方法，通过在线路上安装一个个采集终端，依靠采集终端捕捉输电线路的电流以及磁场的突变来判断系统的运行状态。在实际的使用过程中，故障指示器对于短路故障的判断正确率比较高，一般能达到90％以上的准确率，但对于接地故障的判断准确率不尽人意，误报时有发生。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种智能网络型故障定位系统，解决中压配电网络的单相接地故障的定位问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种智能网络型故障定位系统，包括：

云服务器；

故障信号注入装置，其包含模拟量采集单元、接地故障判断单元、信号发生单元和信号注入单元；所述的故障信号注入装置以pt开口电压为启动条件，判断出接地故障相后，启动特征信号的注入；

数据采集传输装置，其以一定间隔分布安装在各条分支线路上，通过内部的感应线圈采集三相电流和特征信号，且在三相电流或特征信号发生突变时，将突变时刻的三相电流信号和特征信号录波并发送至云服务器；

其中，所述的云服务器与故障信号注入装置、数据采集传输装置构建成一个虚拟局域网，且在配电网发生故障时，所述的云服务器收集系统的所有数据，经分析计算后判断出接地故障或短路故障发生的位置，并将分析的结果传输至用户。

在进一步的技术方案中，所述的接地故障判断单元先通过判断零序电压和零序电流的超前滞后关系来判断系统的接地属性，再通过三相电压的大小来判定故障相别。

在进一步的技术方案中，所述的接地故障判断单元将交流信号通过变压器、整流桥、耦合变压器、lc震荡发生器以及滤波器之后，由控制信号控制将电流信号注入到故障相pt的二次侧，由pt一次绕组将电流信号注入到配电网中。

在进一步的技术方案中，所述lc震荡发生器的震荡频率为200hz。

在进一步的技术方案中，所述的数据采集传输装置包括采样线圈、滤波电路、信号放大电路和无线通信模块；

其中，所述的数据采集传输装置持续采集配电网中的三相电流和特征信号，当检测到三相电流或特征信号的突变时，所述的数据采集传输装置计算三相电流以及特征信号的幅值，以此来判断配电网中是否发生了故障，并将结果以及录波数据通过无线通信模块发生至云服务器。

与现有技术相比，本实用新型提供的智能网络型故障定位系统，主要应用于中性点不接地的中压配电网，在配电网系统发生单相接地故障以及短路故障时，可快速、准确的定位出故障发生的位置，从而帮助系统运维人员快速的进行故障隔离和恢复，提高了运维效率。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。

附图说明

图1示出为根据本实用新型具体实施方式提供的一种智能网络型故障定位系统的示意图；

图2示出为本实用新型中信号发生单元和信号注入单元的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供了一种智能网络型故障定位系统，包括云服务器、故障信号注入装置和数据采集传输装置；

所述的故障信号注入装置包括模拟量采集单元、接地故障判断单元、信号发生单元和信号注入单元；所述的故障信号注入装置以pt开口电压为启动条件，判断出接地故障相后，启动特征信号的注入；

所述的数据采集传输装置以一定间隔分布安装在各条分支线路上，通过内部的感应线圈采集三相电流和特征信号，且在三相电流或特征信号发生突变时，将突变时刻的三相电流信号和特征信号录波并发送至云服务器；

其中，所述的云服务器与故障信号注入装置、数据采集传输装置构建成一个虚拟局域网，且在配电网发生故障时，所述的云服务器收集系统的所有数据，经分析计算后判断出接地故障或短路故障发生的位置，并将分析的结果传输至用户。

本实用新型提供的智能网络型故障定位系统，在配电网系统发生单相接地故障时，通过安装在主站pt中性点的故障信号注入装置(cslm)，将特征信号通过pt注入到配电网系统中，特征信号在接地点、传输线路、pt故障相绕组接地点之间形成注入信号电流回路；安装在各分支线路上的数据采集传输装置(dtu)通过检测特征信号，并将检测结果和录波数据通过无线传输的方式传输至云服务器，云服务器接收到各数据采集传输装置(dtu)的数据，并进行统一的计算，从而定位出接地故障发生在哪两个数据采集传输装置(dtu)之间，即实现故障定位。

进一步的，本实用新型中，所述的接地故障判断单元先通过判断零序电压和零序电流的超前滞后关系来判断系统的接地属性，再通过三相电压的大小来判定故障相别。

本实用新型中，结合图2所示，所述的接地故障判断单元将交流信号通过变压器、整流桥、耦合变压器、lc震荡发生器以及滤波器之后，由控制信号控制将电流信号注入到故障相pt的二次侧，由pt一次绕组将电流信号注入到配电网中。

本实用新型中，为了避开配电网的谐波，所述lc震荡发生器的震荡频率为200hz。

本实用新型中，所述的数据采集传输装置包括采样线圈、滤波电路、信号放大电路和无线通信模块；其中，所述的数据采集传输装置持续采集配电网中的三相电流和特征信号，当检测到三相电流或特征信号的突变时，所述的数据采集传输装置计算三相电流以及特征信号的幅值，以此来判断配电网中是否发生了故障，并将结果以及录波数据通过无线通信模块发生至服务器。

本实用新型中，所述数据采集传输装置中的无线通信模块具体为4g/5g数据传输模块，借助于移动网络构建一个虚拟局域网，使得安装在不同支路上的数据采集传输装置借助此虚拟局域网与服务器之间进行稳定的数据传输。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的特点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种智能网络型故障定位系统，其特征在于，包括：

云服务器；

故障信号注入装置，其包含模拟量采集单元、接地故障判断单元、信号发生单元和信号注入单元；所述的故障信号注入装置以pt开口电压为启动条件，判断出接地故障相后，启动特征信号的注入；

数据采集传输装置，其以一定间隔分布安装在各条分支线路上，通过内部的感应线圈采集三相电流和特征信号，且在三相电流或特征信号发生突变时，将突变时刻的三相电流信号和特征信号录波并发送至云服务器；

其中，所述的云服务器与故障信号注入装置、数据采集传输装置构建成一个虚拟局域网，且在配电网发生故障时，所述的云服务器收集系统的所有数据，经分析计算后判断出接地故障或短路故障发生的位置，并将分析的结果传输至用户。

2.根据权利要求1所述的智能网络型故障定位系统，其特征在于，所述的接地故障判断单元先通过判断零序电压和零序电流的超前滞后关系来判断系统的接地属性，再通过三相电压的大小来判定故障相别。

3.根据权利要求1所述的智能网络型故障定位系统，其特征在于，所述的接地故障判断单元将交流信号通过变压器、整流桥、耦合变压器、lc震荡发生器以及滤波器之后，由控制信号控制将电流信号注入到故障相pt的二次侧，由pt一次绕组将电流信号注入到配电网中。

4.根据权利要求3所述的智能网络型故障定位系统，其特征在于，所述lc震荡发生器的震荡频率为200hz。

5.根据权利要求1所述的智能网络型故障定位系统，其特征在于，所述的数据采集传输装置包括采样线圈、滤波电路、信号放大电路和无线通信模块；

其中，所述的数据采集传输装置持续采集配电网中的三相电流和特征信号，当检测到三相电流或特征信号的突变时，所述的数据采集传输装置计算三相电流以及特征信号的幅值，以此来判断配电网中是否发生了故障，并将结果以及录波数据通过无线通信模块发生至云服务器。

技术总结
本实用新型涉及配电网故障检测技术领域，具体涉及一种智能网络型故障定位系统，包括云服务器、故障信号注入装置和数据采集传输装置，所述的故障信号注入装置以PT开口电压为启动条件，判断出接地故障相后，启动特征信号的注入；数据采集传输装置以一定间隔分布安装在各条分支线路上，通过内部的感应线圈采集三相电流和特征信号，且在三相电流或特征信号发生突变时，将突变时刻的三相电流信号和特征信号录波并发送至云服务器；本实用新型提供的故障定位系统，在配电网系统发生单相接地故障以及短路故障时，可快速、准确的定位出故障发生的位置，从而帮助系统运维人员快速的进行故障隔离和恢复，提高了运维效率。

技术研发人员：余振;曹成良
受保护的技术使用者：上海合凯电气科技有限公司
技术研发日：2020.11.05
技术公布日：2021.08.13