[实用新型]一种基于无线中继传感网络的10kV线路故障检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统配电网络维护技术领域，特别涉及一种基于无线中继传感网络的10kV线路故障检测系统。

背景技术

线路故障检测系统是以微功率无线、GPRS等通信手段对10kV配电线路进行全天候、全方位、立体的监测，实现实时、远程集中控制的平台。它通过对故障点进行实时检测，并对各种危及线路安全运行的隐患进行预警，从而保证10kV配网线路的安全运行。假如出现故障，则该系统能够快速查找到故障点，提供工作效率，缩短停电时间，创造明显的经济效益和社会效益。

现有的配电网故障检测系统通常包括：由三个分别安装在三条架空线路上的故障传感器组成的监测点设备、设置在该监测点附近(一般为20m以内或30m以内)与该监测点配合的一台远传终端(通信子站)，该终端与所述三个故障指示器能够进行点对点无线通信；当线路出现短路或接地故障时，故障指示器检测到故障，将该故障信息通过短距离无线通信方式传送给远传终端，所述远传终端通过GSM方式上传给上级主站系统。其中，所述终端安装在线路杆塔上，通常通过太阳能取电。

现有配电网存在的问题包括：

1)每组故障指示器都需要配备一台远传通信终端，设备数量众多，硬件投资成本较高；

2)杆塔上的通信终端取电困难，一般采用太阳能蓄电池方式供电，蓄电池使用寿命约3到4年，需要经常更换，而太阳能板需要定期清洗，维护成本高，管理难度增大；

3)系统需要数量众多的远传通信终端进行GPRS传输，通信费用高，性价比极低，且不利于对系统的集中管理。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于无线中继传感网络的10kV线路故障检测系统，通过将配电终端与故障指示器组成多级微功率无线中继传感网络，以节省通信终端的设置，并解决终端取电难的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：一种基于无线中继传感网络的10kV线路故障检测系统，包括主站、配电终端和故障指示器；所述配电终端安装在变压器台区；所述故障指示器以组为单位被分布在配电线路上，并按其离所述配电终端的远近被分为若干级；离所述配电终端最近的故障指示器组为中继第一级，其他故障指示器组由近到远中继级数逐步增加；同一条配电线上相邻级数的故障指示器之间通过短距离无线通信方式连接；所述中继第一级的故障指示器与所述配电终端之间通过短距离无线通信方式连接；所述配电终端与所述主站之间远程通讯连接；其中一级故障指示器检测到的故障信息通过逐步向级数低的故障指示器传送，最终传送到配电终端，并由配电终端传送至主站。

所述配电线以三条为一路，所述故障指示器以三个为一组；每组的三个故障指示器分别安装在每路配电线路的三条三相配电线上。

同一级故障指示器包括一路配电线路上的一组故障指示器或多路配电线路上的多组故障指示器。

所述故障指示器包括故障检测单元、第一信号处理单元和第一短距离无线通信单元；所述故障检测单元的输出连接所述第一信号处理单元，所述第一信号处理单元与所述第一短距离无线通信单元之间双向通讯连接。

所述配电终端包括第二短距离无线通信单元、第二信号处理单元和远程无线通信单元；所述第二信号处理单元分别与所述第二短距离无线通信单元、远程无线通信单元双向通讯连接。

所述第一短距离无线通信单元和第二短距离无线通信单元为微功率无线收发单元；所述远程无线通信单元为GPRS单元、GSM单元或CDMA单元。

所述配电终端还包括光纤接口。

每个故障指示器均分配有唯一的设备编号。

所述故障指示器的设备编号与该故障指示器本身的安装地址相对应。

所述配电终端安装在变压器台区的低压侧，向变压器取电。

由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.本实用新型通过将配电终端与故障指示器组成以配电终端为圆心、以配电线路为半径的树状多级微功率无线中继传感网络，将故障指示器组与通信终端之间直接的点对点通信转变为高级故障指示器组的信息通过低级故障指示器组一级一级转发并最终到达配电终端的方式，实现多组故障指示器与单台配电终端的完美配合。本实用新型可实现7级中继组网，每级500米，因此以配电终端为圆心，半径3.5km的范围内的故障指示器，都可以与该配电终端进行通信，这比其它故障定位系统大大减少终端的数量，降低了投资，具有更高的经济性和实用性。