[发明专利]基于地线电流的输电线路地线绝缘子故障位置的识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及架空输电线路分析技术领域，具体涉及架空输电线路绝缘子故障在线监测技术。

背景技术

在输电线路的运行中，会出现因外部雷击，内部过电压等原因导致地线的绝缘子间隙被击穿，严重时将会损坏输电线路上的避雷结构，这将严重的影响线路运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种基于地线电流的输电线路地线绝缘子故障位置的识别方法，有效的掌控输电线路地线绝缘子的运行状态。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于地线电流的输电线路地线绝缘子故障位置的识别方法，包括，

步骤S1：通过在转角塔的接地引下线处安装线路故障电流监测装置，监测得到地线中的电流波形信号；

步骤S2：对于步骤S1中获得的电流波形信号进行预处理，以得到无特高频脉冲干扰的电流波形信号；

步骤S3：对于步骤S2中获得的电流波形信号进行时间提取处理，获得含有故障电流波形的数据；

步骤S4：对于步骤S3中获得的数据进行分析，获得频谱信号特征；

步骤S5：根据步骤S4中提取的频谱特征和信号幅值信息，对于故障的数量和位置进行判断。

优选的，所述线路故障电流监测装置包括高频电流传感器、采集卡、工控机、太阳能板和蓄电池，所述高频电流传感器安装于接地引下线上，并通过电缆将信号传输至采集卡中，所述采集卡置于工控机的PCI插槽内，所述太阳能板和蓄电池为工控机供电。

优选的，步骤S2中电流波形信号预处理方法为:若步骤S1波形中数据a点的幅值大于或等于前一点，且a点之后的10个测量点中有少于3个点的幅值大于a点幅值的5倍，则可以判断这10个点中，所有大于或等于a点值的点为高频脉冲干扰，并将这些点的幅值改成与a点相同的幅值。

优选的，步骤S3中波形信号时间提取处理的方法为：在电流信号中截取频率连续高于100Hz的信号，其时间长度为t，且时间t的取值范围为20ms-200ms。

优选的，步骤S4中，所述频谱信号特征为高频信号出现时原信号电流值I1，以及高频电流极大值I2。

优选的，步骤S5中，首先计算高频电流和正常电流的差值I2-I1，然后除以分段系数ε，得到故障点与地线接地点之间的距离L，其中，分段系数ε为：3t^-1/3，其中t的单位是ms，ε的单位是A/Km。

本发明采用上述技术方案，利用线路故障电流监测装置采集放电电流波形，通过对波形的分析识别来得到绝缘子故障的具体位置，从而快速的对故障进行定位。该方法相对简单、准确且可以实时的识别故障波形，并能够以此掌控线路地线绝缘子的运行状态。

因此，本发明可以及时获取故障绝缘子的信息，及时的发现故障位置，预防事故的恶化。

附图说明

图1为本发明所提供的基于地线电流的输电线路绝缘子故障识别方法的流程图；图2为安装于杆塔上的线路故障电流监测装置安装示意图。

具体实施方式

本发明提供一种基于地线电流的输电线路地线绝缘子故障位置识别方法，利用线路故障电流监测装置采集放电电流波形，通过对波形的分析识别来得到绝缘子故障的具体位置。

该方法包括以下几个步骤：

步骤S1：通过在转角塔的接地引下线处安装线路故障电流监测装置，监测得到地线中的电流波形信号；

步骤S2：对于步骤S1中获得的电流波形信号进行预处理，以得到无特高频脉冲干扰的电流波形信号；

步骤S3：对于步骤S2中获得的电流波形信号进行时间提取处理，获得含有故障电流波形的数据；

步骤S4：对于步骤S3中获得的数据进行分析，获得频谱信号特征；

步骤S5：根据步骤S4中提取的频谱特征和信号幅值信息，对于故障的数量和位置进行判断。

本发明是在通过地线电流的实时监控系统，从输电线路中的接地引下线中获取故障电流信号。图2为该线路故障电流监测装置的示意图，包括太阳能板1及对应的蓄电池2、工控机3、采集卡4、高频电流传感器5。其中高频电流传感器5安装于架空地线的接地引下线上，并通过电缆将信号传输至采集卡4中，采集卡4置于工控机3的PCI插槽内，能源供给来源于太阳能板1和蓄电池2。

由于监测对象是位于高压输电线路的，所以在信号采集中会受到强烈的电磁场干扰，本发明对于采集的初始信号将进行预处理来过滤高频的干扰信号。