[发明专利]一种高压电缆故障定位的传感器装置

说明书

一种高压电缆故障定位的传感器装置，包括故障定位传感器、监控服务器和GPS时钟；每组故障定位传感器均由与监控服务器连接的多台故障定位传感器组成，且多台故障定位传感器中具有一个主故障定位传感器和至少一个从故障定位传感器，且主故障定位传感器和从故障定位传感器分别安装在待测线路的两端；同一组故障定位传感器中主故障定位传感器与从故障定位传感器之间连接；故障定位传感器包括MCU模块、FPGA模块、通信模块、模拟量接口模块、高速AD模块和对时模块；监控服务器用于对接收的实时波形数据进行分析处理；GPS时钟分别与多台故障定位传感器的对时模块连接，用于向多台故障定位传感器提供精准的时钟信号。该装置能便于实现对故障点进行精准的定位。

技术领域

本发明属于交流供电系统中接地故障监测防护技术领域，具体涉及一种高压电缆故障定位的传感器装置。

背景技术

高压电力电缆绝缘性能的好坏在很大程度上影响着电网的安全稳定的运行。电缆发生故障的主要原因之一为电缆线路绝缘性的降低，当电缆线路绝缘性降低到一定程度时，会导致绝缘击穿，进而会引起单相接地等故障。

现阶段，对高压电缆在线绝缘状态的监测主要采用绝缘监测装置，找出绝缘薄弱的支路，但是这种装置只能找出故障支路的绝缘水平，无法准确地确定故障位置，而且其操作方法比较麻烦，且费时费力。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种高压电缆故障定位的传感器装置，该装置操作过程简单，省时省力，且便于实现对故障点进行精准的定位。

为了实现上述目的，本发明提供一一种高压电缆故障定位的传感器装置，包括多组故障定位传感器、监控服务器和GPS时钟；

每组故障定位传感器均由与监控服务器连接的多台故障定位传感器组成，且多台故障定位传感器中具有一个主故障定位传感器和至少一个从故障定位传感器，且主故障定位传感器和从故障定位传感器分别安装在待测线路的两端；同一组故障定位传感器中主故障定位传感器与从故障定位传感器之间连接；

所述故障定位传感器包括MCU模块、FPGA模块、通信模块、模拟量接口模块、高速AD模块和对时模块；FPGA模块通过高速AD模块与模拟量接口模块连接，还分别与MCU模块和对时模块连接；MCU模块与通信模块连接；所述通信模块用于建立故障定位传感器之间及故障定位传感器与监控服务器之间的通信链接；所述模拟量接口模块用于采集四路模拟量信号并发送给高速AD模块；所述高速AD模块用于将模拟量信号转化为数字量信号并发送给FPGA模块；所述对时模块用于将接收的时钟信号发送给FPGA模块；所述FPGA模块用于对接收的数字量信号进行精确采样，并将采样数据传输给MCU模块；用于根据接收的时钟信号进行精准的计时；所述MCU模块根据接收的采样数据对四路波形信号进行分析处理，并且用于将波形数据通过通信模块发送给监控服务器，用于与同组中故障定位传感器的MCU模块进行交互通信；主故障定位传感器中的MCU模块还用于根据对四路波形信号分析处理的结果判定是否发生接地故障，在发生接地故障时，向同组中的从故障定位传感器发出计时启动信号，同时，记录设定时间内的实时波形数据，并在记录完成后将实时波形数据上传到监控服务器；从故障定位传感器中的MCU模块还用于在接收到计时启动信号后开始记录设定时间内的实时波形数据，并在记录完成后将实时波形数据上传到监控服务器；

所述监控服务器用于对接收的实时波形数据进行分析处理，并用于根据对比同组故障定位传感器中的主从故障定位传感器的实时波形数据确定故障的确切位置，并进行故障确切位置的显示；

所述GPS时钟分别与多台故障定位传感器的对时模块连接，用于向多台故障定位传感器提供精准的时钟信号。

所述故障定位传感器还设置有防爆外壳，所述MCU模块、FPGA模块、通信模块、模拟量接口模块、高速AD模块和对时模块均安装在防爆外壳中。

进一步，为了保证传输速度，所述FPGA模块和MCU模块之间通过高速SPI总线连接。