[发明专利]输电线路故障监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种输电线路故障监测装置，其特征在于：包括 

用于采集二次相电流的电流采集电路； 

用于采集二次线电压的电压采集电路； 

用于接收二次相电流及二次线电压的ADC芯片，并将二次相电流及二次线电压传送给主控器； 

用于检测开关状态的遥信检测电路； 

用于控制开关动作的遥控输出电路； 

用于与外界通信的通信电路；及 

用于根据二次相电流及二次线电压判定输电线路故障的主控器； 

当输电线路发生故障时，主控器控制遥信检测电路及遥控输出电路控制所属控制区域内的开关进行分合闸，并通过通信电路给外界发送故障信息。 

其中，所述线电压为90°接线的线电压，所述二次相电流与二次线电压相位差90°。 

2.根据权利要求1所述的输电线路故障监测装置，其特征在于：所述电流采集电路包括用于采集二次相电流Ia的第一电流采集电路、用于采集二次相电流Ib的第二电流采集电路及用于采集二次相电流Ic的第三电流采集电路； 

所述电压采集电路包括用于采集二次线电压Ubc的第一电压采集电路、用于采集二次线电压Uca的第二电压采集电路及用于采集二次线电压Uab的第三电压采集电路； 

所述第一电流采集电路、第二电流采集电路、第三电流采集电路、第一电压采集电路、第二电压采集电路及第三电压采集电路分别与所述ADC芯片相连接； 

其中，二次相电流Ia与二次线电压Ubc相位差90°、二次相电流Ib与二次线电压Uca相位差90°、二次相电流Ic及二次线电压Uab相位差90°。 

3.根据权利要求2所述的输电线路故障监测装置，其特征在于：所述第一电流采集电路、第二电流采集电路及第三电流采集电路分别通过电抗变压器采集对应的二次相电流； 

所述第一电压采集电路、第二电压采集电路及第三电压采集电路分别通过电压变压器采集对应的二次线电压。 

4.一种输电线路故障监测方法，其特征在于：包括以下步骤： 

步骤S100，通过电抗变压器、电压变压器分别对同一周期内的二次相电流、及对应的二次线电压进行N次采样； 

步骤S200，判定所采样的电流值是否超过设定值Iset；若否，返回步骤S100；若是，进入步骤S300； 

步骤S300，计算采样电压的有效值U和采样电流的有效值I，并计算判定有功功率的方向，当有功功率的方向为负时，返回步骤S100；否则，进入步骤S400； 

步骤S400，检测控制区域内的开关状态，若是分闸状态，返回步骤S100，反之线路发生故障，进入步骤S500； 

步骤S500，输出分闸控制信号，控制开关进行分闸操作； 

步骤S600，排除或修复线路故障，并发送线路故障或修复排除信号； 

步骤S700，输出合闸控制信号，控制控制区域内的开关进行合闸操作； 

其中，所述线电压为90°接线的线电压，所述二次相电流与二次线电压相位差90°。 

5.根据权利要求4所述的一种输电线路故障监测方法，其特征在于：所述二次相电流为A相电流Ia、二次线电压为相线B与相线C之间的电压Ubc，或所述二次相电流为B相电流Ib、二次线电压为相线C与相线A之间的电压Uca，或所述二次相电流为C相电流Ic、二次线电压为相线A与相线B之间的电压Uab； 

其中，二次相电流Ia与二次线电压Ubc相位差90°、二次相电流Ib与二 次线电压Uca相位差90°、二次相电流Ic及二次线电压Uab相位差90°。 

6.根据权利要求4所述的输电线路故障监测方法，其特征在于：所述步骤S300具体包括： 

计算出采样电压的有效值U，采样电流的有效值I，并计算视在功率S、有功功率P，得到功率因数具体为： 

S=UI，

其中，u_i为每次的二次线电压的采样值，i_i为每次的二次相电流的采样值； 

计算的值，当在区间（-90°，90°）内时，功率方向为正方向，反之功率方向为负方向，其中α为电抗变压器的角差。