[实用新型]配电线路故障定位及在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于配电线路故障定位技术领域，尤其涉及一种配电线路故障定位及在线监测系统。

背景技术

配电线路发生的故障主要有相间故障和接地故障，其中单相接地故障发生概率最大。每次故障，往往造成供电停止，对电力系统供电部门安全生产造成严重影响，因此需要及时、准确地故障定位以排除故障，减小损失。

配电系统因为分支线多而复杂，当系统发生接地故障时，故障量不突出，造成故障监测困难，要找出具体故障位置往往需耗费大量人力、物力和时间。

发明内容

针对上面技术背景中描述的配电系统故障监测困难，故障位置的查找需要耗费大量人力、物力和时间等问题，本实用新型提出了一种配电线路故障定位及在线监测系统。

本实用新型的技术方案是，一种配电线路故障定位及在线监测系统，其特征是所述系统包括数字采集器、数字式线路终端和故障定位及监测系统；其中，所述数字式线路终端和所述数字采集器连接，所述数字采集器和所述故障定位及监测系统连接。

所述数字采集器包括GPRS通讯模块、微功耗16位单片机、微功耗无线通讯模块和太阳能电池；其中，所述GPRS通讯模块和所述微功耗16位单片机连 接；所述微功耗16位单片机和微功耗无线通讯模块连接；所述GPRS通讯模块和微功耗16位单片机分别与所述太阳能电池连接。

所述数字式线路终端包括数模转换模块、微功耗16位单片机和微功耗无线通讯模块；所述数模转换模块和所述微功耗16位单片机连接；所述微功耗16位单片机和所述微功耗无线通讯模块连接。

所述微功耗16位单片机的型号为MSP430。

所述微功耗无线通讯模块的型号为nRF2401。

所述故障定位及监测系统采用以太网通讯，与调度主站数据采集、监视控制系统或地理信息系统连接。

本实用新型的效果在于，提高了故障查找的自动化、信息化水平，大大缩短了排除故障的时间，降低了巡线工人劳动强度和供电部门维护费用，提高了供电可靠性。

附图说明

图1是配电线路故障定位及在线监测系统的结构图。

图2是高压电流源原理图。

图3是数字式线路终端原理图。

图4是数据采集器原理图。

图5是故障定位及在线监测系统实施示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

1、交/流相结合的监测方法：

高压电流源原理图见图2，当配网发生单相接地故障时，首先向故障线路 注入直流信号，即采用直流监测法，由于直流监测法不受线路分支、线路对地电容、接地电阻的影响，所以可以快速确定故障分支和区段。

然后再采用交流监测法，即向故障线路注入交流信号，由于交流信号监测可以采用磁感应法，即采用仪器在地面监测，可以方便的确定故障点。

2、数字式线路终端：

原理图见图3，完成数据采集、故障判断及数据远程传送，主要采用微功耗16位单片机MSP430、微功耗无线通讯模块nRF2401，提供了双向、多主无线通信组网技术；实现直流和交流采样；实现了两段式相间故障电流保护；基于信号注入的单相接地保护，同时上报短路故障电流、负荷电流和线路对地电场。

3、数据采集器(DCU)：

承担数字式线路终端与监控平台的通讯联系，原理图见图4，主要由微功耗16位单片机MSP430、微功耗无线通讯模块nRF2401、GPRS通讯模块等构成，提供双向、多主无线通信组网和远程GPRS通讯技术，具备在线监测和配网自动化接口功能。

4、故障定位及监测系统(监控平台)

由后台计算机及专用软件构成，采用以太网通讯，接收、显示、分析上传数据，显示配网线路拓扑关系，通过综合判据，确定故障分支和区段。也可以与调度主站配电网数据采集与监控/地理信息系统SCADA/GIS(Supervisor Control And Data Acquisition/Geographic Information System)采用网络连接，使故障区段显示更加直观。

以图5为例说明故障定位及在线监测系统实施方式：

自动定位系统的安装配置：

数字式线路终端：主干线路按照距离等分原则来分布安装，每组为三只。每条分支线路至少安装一组，长分支线路再按照距离等分原则来分布安装。

数据采集器：一个数据采集器最少带一组线路数据终端(三只)，最多带十组(100米范围内，无遮拦物)。