环网柜电缆线路在线故障定位方法
【专利摘要】环网柜电缆线路在线故障定位方法,它涉及电力电缆故障定位方法【技术领域】，它的故障定位方法为：故障电流监视检测系统由多个环网柜监测点组成。一个监测点的故障电流检测由一组三相三只高频脉冲电流传感器组成，三只高频脉冲电流传感器分别安装在任意一回路电缆的三相电缆上。高频脉冲电流传感器与就地信号处理主机通过同轴线连接；接收的故障信号触发时刻由GPS卫星时间精确对时；3G无线数据传输单元与3G无线数据接收单元通过3G无线网络连接。当10kV—35kV配电系统电缆发生绝缘故障时，可以在第一时间检测到故障电流脉冲并可以根据分布在多个环网柜的子站所检测到的故障信号触发时刻，自动计算出故障点的位置，定位时间短，定位精度高，可靠性强。
【专利说明】环网柜电缆线路在线故障定位方法
[0001]【技术领域】:
本发明涉及电力电缆故障定位方法【技术领域】，具体涉及一种应用于IOkV — 35kV配电系统电缆在线故障定位装置的定位方法。
[0002]【背景技术】:
IOkV — 35kV电缆配电系统庞大，电缆数量多，敷设路径错综复杂，一旦发生绝缘故障，很难找到故障点。现场做故障点定位，现在一般的办法是，故障发生后调动故障点定位仪作定位测试，使用的是脉冲电压回波定位法。而使用这种装置需要解开故障电缆的终端，并将电缆的一端与定位装置的脉冲电压输出端相连接，才可以开始做定位测试作业。由于现场临时做实验，常常遇到许多施工条件的限制，结果需花费大量的时间，以及人力和附属器材。
[0003]脉冲电压回波定位法只在故障电缆线路的一个终端安装传感器，需要调动故障点定位仪到作业现场。已知该故障电缆线路的行波速度后，故障点定位仪会注入高压(如图1)，高压会让故障点再次发生绝缘故障，从而在故障点产生一个故障电流脉冲波信号，向注入端传输的信号称为第一回波，传感器捕获时间为;故障电流脉冲波信号经另一头终端反射回注入端的信号，称为第二回波，传感器捕获时间为t2，得出如图2的波形图，通过计算公式得出该故障电缆线路的故障点位置:设故障点与传感器距离为X，故障传播速度V和线路总长L已知,距离=波速*时间差，即2 (L-X)= t12*V ；X=L- t12*V/2。
[0004]基于电缆两端的双端定位法(如图3)，该方法在脉冲电压回波定位法的基础上做了改进，但该方法使用光纤对时，只能依靠两个测试点之间的时间差来判定故障点的位置，即只能使用一组时间差数据来标定故障点位置，往往得到的定位结果误差较大。如图4，设故障传播速度为V，恒速。距离/时间=波速，8卩:八17八〖=￥3=仏一〖12轉)/2。而且，还有信号汇集的问题:现实中的IOkV — 35kV配电系统电缆分布复杂，敷设光纤困难较大，不能起到快捷、准确、可靠的定位效果。
[0005]综上所述，脉冲电压回波定位法存在如下缺陷:1、电缆发生绝缘故障时，需要较长时间才能定位出故障点位置；2、整个系统运作需要须解开电缆线路，操作麻烦；3、定位时间长、人力物力上的投入大，增加了抢修过程的安全风险。双端定位法存在如下缺陷:1、定位误差大，实用性差，可靠性不高。
[0006]
【发明内容】
:
本发明的目的是提供一种环网柜电缆线路在线故障定位方法，它当IOkV — 35kV配电系统电缆发生绝缘故障时，可以在第一时间检测到故障电流脉冲并可以根据分布在多个环网柜的子站所检测到的故障信号触发时刻，自动计算出故障点的位置，定位时间短，操作简便、快捷，实用性好，可靠性高，减少人力物力的投入，降低抢修过程中的安全风险。
[0007]为了 解决【背景技术】所存在的问题，本发明是采用以下技术方案:它的故障定位方法为:故障电流监视检测系统由多个环网柜监测点组成。一个监测点的故障电流检测由一组三相三只高频脉冲电流传感器(HFCT)组成，三只高频脉冲电流传感器(HFCT)分别安装在任意一回路电缆的三相电缆上。高频脉冲电流传感器(HFCT)与就地信号处理主机(LS)通过同轴线连接；接收的故障信号触发时刻由GPS卫星时间精确对时；3G无线数据传输单元与3G无线数据接收单元通过3G无线网络连接；故障定位结果由母站自动计算并标定。当线路里有绝缘故障产生时，故障点会产生一个具有一定幅值的脉冲信号，此脉冲信号会传输至各个相连接的环网柜，如达到环网柜检测点所设定的触发值，就会被子站记录波形和触发时刻，并通过3G无线数据传输单元将数据传输到母站，母站通过3G无线数据接收单元接收到信号触发时刻并记录波形，然后母站的计算机程序能自动快捷地计算并定位出故障点所在位置，误差范围不超过20m。
[0008]本发明的故障定位原理为:运用在在线故障定位装置中，对IOkV — 35kV电力电缆的运行状态进行实时在线监测，在电力电缆的某一点出现故障时，借助线路本身能量在故障点产生的脉冲波信号会沿着线路传输到与其相连接的线路，能在故障点相连接的多个环网柜中第一时间检测到故障电流脉冲，并将各个监测点检测到故障信号触发时刻汇集到母站，计算机程序可以根据来自各个监测点的故障信号触发时刻，即复数个子站间的多组时间差数据，然后得到多重定位结果，并自动计算出故障点位置后标示。
[0009]本发明具有以下有益效果:
1、电缆发生击穿故障时，几分钟内就能自动定位出故障点位置；
2、整个系统运作无须解开电缆线路的任何结线和使用电缆故障点定位仪；
3、高效、可靠地自动定位出故障点，误差范围小于20m，安全达到运行单位实用要求，并减少定位时间和人力物力上的投入，还降低抢修过程的安全风险。
[0010]【专利附图】
【附图说明】:
图1为【背景技术】中故障点定位仪定位原理图，
图2为【背景技术】中故障点定位仪定位波形图，
图3为【背景技术】中双端定位法定位原理图，
图4为【背景技术】中双端定位法定位波形图，
图5为本发明应用的在线故障定位系统结构框图，
图6为实施例一环网柜电缆线路在线故障定位系统四站应用图，
图7为实施例一多重定位计算方式波形图。
[0011]【具体实施方式】:
参照图5，本【具体实施方式】采用以下技术方案:它的故障定位系统包含高频脉冲电流传感器(HFCT);就地信号处理主机(以下称为子站，也简称LS);信号集中定位处理主机(以下称为母站，也简称MS)，高频脉冲电流传感器(HFCT)分别安装在三相电缆上，子站与母站通过网络连接。子站包括前置信号处理模块(APC)、模数信号转换模块(ADC)、卫星对时信号接收模块(GPS)和3G无线数据传输单元(DTU)，前置信号处理模块(APC)与模数信号转换模块(ADC)连接，模数信号转换模块(ADC)分别与卫星对时信号接收模块(GPS)和3G无线数据传输单元(DTU)连接；母站包括相互连接的计算机和3G无线数据接收单元。
[0012]本【具体实施方式】的故障定位原理为:运用在在线故障定位装置中，对IOkV — 35kV电力电缆的运行状态进行实时在线监测，在电力电缆的某一点出现故障时，借助线路本身能量在故障点产生的脉冲波信号会沿着线路传输到与其相连接的线路，能在故障点相连接的多个环网柜中第一时间检测到故障电流脉冲，并将各个监测点检测到故障信号触发时刻汇集到母站，计算机程序可以根据来自各个监测点的故障信号触发时刻，即复数个子站间的多组时间差数据，然后得到多重定位结果，并自动计算出故障点位置后标示。
[0013]本【具体实施方式】的计算公式为:
【权利要求】
1.环网柜电缆线路在线故障定位方法，其特征在于它的故障定位方法为:故障电流监视检测系统由多个环网柜监测点组成，一个监测点的故障电流检测由一组三相三只高频脉冲电流传感器(HFCT)组成，三只高频脉冲电流传感器(HFCT)分别安装在任意一回路电缆的三相电缆上，高频脉冲电流传感器(HFCT)与就地信号处理主机(LS)通过同轴线连接；接收的故障信号触发时刻由GPS卫星时间精确对时；3G无线数据传输单元与3G无线数据接收单元通过3G无线网络连接；故障定位结果由母站自动计算并标定。
2.环网柜电缆线路在线故障定位方法，其特征在于故障定位原理为:运用在在线故障定位装置中，对IOkV — 35kV电力电缆的运行状态进行实时在线监测，在电力电缆的某一点出现故障时，借助线路本身能量在故障点产生的脉冲波信号会沿着线路传输到与其相连接的线路，能在故障点相连接的多个环网柜中第一时间检测到故障电流脉冲，并将各个监测点检测到故障信号触发时刻汇集到母站，计算机程序可以根据来自各个监测点的故障信号触发时刻，即复数个子站间的多组时间差数据，然后得到多重定位结果，并自动计算出故障点位置后标示。
3.根据权利要求1所述的环网柜电缆线路在线故障定位方法，其特征在于它的故障定位系统包含高频脉冲电流传感器(HFCT);就地信号处理主机，以下称为子站；信号集中定位处理主机，以下称为母站，高频脉冲电流传感器(HFCT)分别安装在三相电缆上，子站与母站通过网络连接；子站包括前置信号处理模块(APC)、模数信号转换模块(ADC)、卫星对时信号接收模块(GPS)和3G无线数据传输单元(DTU)，前置信号处理模块(APC)与模数信号转换模块(ADC)连接，模数信号转换模块(ADC)分别与卫星对时信号接收模块(GPS)和3G无线数据传输单元(DTU)连接；母站包括相互连接的计算机和3G无线数据接收单元。
【文档编号】G01R31/11GK103983901SQ201410236346
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】东盛刚, 梁伟明, 周智鹏, 章金智, 李佰通 申请人:智友光电技术发展有限公司, 广州智丰电气科技有限公司