一种电力光缆故障定位、检修、预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电缆故障定位、检修、预警系统，包括高压电缆故障定位装置，低压电缆路径探测模块，根据故障定位结果以及电缆路径上各节点信息完成电缆故障影响范围判断并将结果发送至GIS地图模块的电缆故障推送模块，对电缆路径进行实时更新、对电缆故障点进行定位、将维修资源分配进行标记的GIS地图模块，维修资源分配模块，预警信息推送模块，存储模块。实现对包括高压电缆和低压电缆的电缆故障定位、电缆路径寻测，电缆故障发生，系统自动推送电缆故障定位到GIS地图模块，并根据电缆故障的影响范围产生维修工单，将电缆故障信息发送至指定负责人的移动终端进行预警。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力光缆故障定位、检修、预警系统。
技术介绍
随着电网规模越来越大，电力通信业务向着光通信的飞速发展，电缆的检修工作越来越影响着电网的运行。传统路径仪探测电缆时存在以下问题：低压电缆相对10kV及以上的高压电缆接线复杂，不带铠装的低压电缆和大地间没有形成回路的导线，路径仪的耦合信号不能很好的耦合到目标电缆上，因此传统的路径仪在带电状态下不能探测没有铠装的低压电缆；同一小区里所有的低压电缆零线共地，分支众多并且往来交错复杂，因此，传统的低压电缆带电路径探测仪采用耦合钳施加信号探测低压带电电缆时，探测信号会耦合在所有的电缆的零线接地回路里面，路径仪接收机会接收到很多路强度相近信号，并且耦合信号最强的回路并不是目标电缆的回路，造成路径探测时无法准确找出目标电缆的路径。当高压电缆线芯通过交流电流时，在线芯周围会产生感应磁场，该感应磁场强度与通过电缆线芯的电流大小成正比。当电缆外护套破损和缺陷、遭受过电压或发生不对称短路故障时，将造成金属护套多点接地，即会在金属护套、接地线、接地系统间形成回路，这时会产生高压环流，该电流可达线芯电流的50％～95％，足以使金属护层或铠装层发热，损耗大量的电能，加速电缆绝缘的老化，甚至导致电缆绝缘薄弱处击穿。为了避免这些状况的发生，我们通常对电力电缆线路进行保护接地。配电线路故障，尤其是单相接地故障的快速、准确定位，不仅对修复线路和保证可靠供电，而且对保证整个电力系统的安全稳定和经济运行都有十分重要的作用。配电网单相接地故障是发生几率最高的故障类型，所以配电网故障定位主要是解决单相接地故障的准确定位难题。专利技术内容本专利技术的目的是提供一种电缆故障定位、检修、预警系统，实现对包括高压电缆和低压电缆的电缆故障定位、电缆路径寻测，电缆故障发生，系统自动推送电缆故障定位到GIS地图模块，并根据电缆故障的影响范围产生维修工单，将电缆故障信息发送至指定负责人的移动终端进行预警。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种电缆故障定位、检修、预警系统，包括对电缆网络故障进行定位和电缆路径进行勘测的高压电缆故障定位装置，采用电流方向法确定低压电缆路径寻测的低压电缆路径探测模块，根据高压电缆故障定位装置的故障定位结果以及低压电缆路径探测模块对电缆路径上各节点信息的确定完成电缆故障影响范围判断并将结果发送至GIS地图模块的电缆故障推送模块，对电缆路径进行实时更新、对电缆故障点进行定位、将维修资源分配进行标记的GIS地图模块，维修资源分配模块根据电缆故障推送模块得出的故障影响范围得出维修资源分配结果，并将维修资源分布发送到GIS地图模块，预警信息推送模块，存储模块。进一步地，高压电缆故障定位装置包括设置于电缆的零序电流采集单元、护套接地电流采集单元、主控单元、通信单元，零序电流采集单元、护套接地电流采集单元、通信单元分别与主控单元连接；零序电流采集单元与设置于电缆处的零序电流互感器的输出端连接，护套接地电流采集单元与设置于电缆处的护套接地电流互感器的输出端连接，通信单元的输出端与电缆故障推送模块的输入端连接。进一步地，低压电缆路径探测模块，包括信号发生单元、信号调制单元、信号处理单元、与电缆连接的电压隔离单元、信号耦合单元、功率放大单元，信号发生单元的输出端分别与信号调制单元的输入端和信号处理单元的输入端连接，信号调制单元的输出端与电压隔离单元的输入端连接，与电缆连接的耦合钳的输出端与信号耦合单元的输入端连接，信号耦合单元的输出端与功率放大单元的输入端连接，功率放大单元的输出端与相位调制单元的输入端连接，相位调制单元的输出端与信号处理单元的输入端连接，信号处理单元的输出端与通讯单元的输入端连接，通讯单元的输出端与电缆故障推送模块的输入端连接。本专利技术的有益效果是，本专利技术对包括高压电缆、低压电缆在内的电缆网络进行故障定位、路径寻测，高压电缆故障定位装置针对高压电缆的结构特点，采用电缆的零序电流和护套接地电流与与设定电流进行比较，大于设定值判定故障电缆，主控单元将电缆故障信息通过通信单元发送至电缆故障推送模块，并在GIS地图上进行显示标记。对于布线复杂的低压电缆，低压电缆路径探测模块进行信号调制，并将电缆返回信号进行解调，与发射信号比较，判定是否为目标电缆，与现有技术相比，本专利技术对高压电缆和低压电缆进行故障定位和路径采集，电缆故障推送模块根据故障定位结果和电缆路径图判定故障影响范围，并将结果在GIS地图模块上进行显示，维修资源分配模块根据故障影响范围分配维修资源，产生维修工单，预警信息推送模块将故障信息推送至指定联系人移动终端，使得监管人员和维修人员及时得知电缆故障信息。具体实施方式一种电缆故障定位、检修、预警系统，包括对电缆网络故障进行定位和电缆路径进行勘测的高压电缆故障定位装置，采用电流方向法确定低压电缆路径寻测的低压电缆路径探测模块，根据高压电缆故障定位装置的故障定位结果以及低压电缆路径探测模块对电缆路径上各节点信息的确定完成电缆故障影响范围判断并将结果发送至GIS地图模块的电缆故障推送模块，对电缆路径进行实时更新、对电缆故障点进行定位、将维修资源分配进行标记的GIS地图模块，维修资源分配模块根据电缆故障推送模块得出的故障影响范围得出维修资源分配结果，并将维修资源分布发送到GIS地图模块，预警信息推送模块，存储模块。高压电缆故障定位装置包括设置于电缆的零序电流采集单元、护套接地电流采集单元、主控单元、通信单元，零序电流采集单元、护套接地电流采集单元、通信单元分别与主控单元连接；零序电流采集单元与设置于电缆处的零序电流互感器的输出端连接，护套接地电流采集单元与设置于电缆处的护套接地电流互感器的输出端连接，通信单元的输出端与电缆故障推送模块的输入端连接。对电缆的线路零序电流设定过流门槛值，电缆的护套接地电流设定感应系数，电缆的零序电流采集单元采集该段电缆的零序电流值，与设定的零序电流过流门槛值进行比较，当大于门槛电流值，则判定该段电缆发生故障，护套接地电流采集单元采集的护套接地电流值大于设定的电缆感应系数与零序电流值乘积，该段电缆被认定故障电缆。低压电缆路径探测模块，包括信号发生单元、信号调制单元、信号处理单元、与电缆连接的电压隔离单元、信号耦合单元、功率放大单元，信号发生单元的输出端分别与信号调制单元的输入端和信号处理单元的输入端连接，信号调制单元的输出端与电压隔离单元的输入端连接，与电缆连接的耦合钳的输出端与信号耦合单元的输入端连接，信号耦合单元的输出端与功率放大单元的输入端连接，功率放大单元的输出端与相位调制单元的输入端连接，相位调制单元的输出端与信号处理单元的输入端连接，信号处理单元的输出端与通讯单元的输入端连接，通讯单元的输出端与电缆故障推送模块的输入端连接。外部路径仪输入音频正弦波信号，同时输入信号处理单元判断正弦波的过零点；信号发生单元产生二进制相位调制信号，同时输出到信号调制单元，正弦波信号与二进制相位调制信号在同步脉冲的控制下进行混合调制，得到混合编码信号输出到对外耦合级。电压隔离单元应用在低压系统火线直接带电耦合，混合编码信号在火线到远端变压器接地回路中传输，信号耦合单元输出连接耦合钳，通过电磁波感应至被测电缆的铠装或为屏蔽层接地回路中，输出混合编码信号；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电缆故障定位、检修、预警系统，其特征在于，包括对电缆网络故障进行定位和电缆路径进行勘测的高压电缆故障定位装置，采用电流方向法确定低压电缆路径寻测的低压电缆路径探测模块，根据高压电缆故障定位装置的故障定位结果以及低压电缆路径探测模块对电缆路径上各节点信息的确定完成电缆故障影响范围判断并将结果发送至GIS地图模块的电缆故障推送模块，对电缆路径进行实时更新、对电缆故障点进行定位、将维修资源分配进行标记的GIS地图模块，维修资源分配模块根据电缆故障推送模块得出的故障影响范围得出维修资源分配结果，并将维修资源分布发送到GIS地图模块，预警信息推送模块，存储模块。

【技术特征摘要】
1.一种电缆故障定位、检修、预警系统，其特征在于，包括对电缆网络故障进行定位和电缆路径进行勘测的高压电缆故障定位装置，采用电流方向法确定低压电缆路径寻测的低压电缆路径探测模块，根据高压电缆故障定位装置的故障定位结果以及低压电缆路径探测模块对电缆路径上各节点信息的确定完成电缆故障影响范围判断并将结果发送至GIS地图模块的电缆故障推送模块，对电缆路径进行实时更新、对电缆故障点进行定位、将维修资源分配进行标记的GIS地图模块，维修资源分配模块根据电缆故障推送模块得出的故障影响范围得出维修资源分配结果，并将维修资源分布发送到GIS地图模块，预警信息推送模块，存储模块。2.如权利要求1所述的一种电缆故障定位、检修、预警系统，其特征在于，高压电缆故障定位装置包括设置于电缆的零序电流采集单元、护套接地电流采集单元、主控单元、通信单元，零序电流采集单元、护套接地电流采集单元、通信单元分别与主控...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁栋，徐霞，修成林，印俊，刘小宝，吴钦防，戴昭，彭淦榕，孙金华，王成龙，李秀强，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司济南供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东;37