用于故障检测的装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种架空电力线路故障电流检测装置。故障电流检测装置被配置为应用故障检测算法，该故障检测算法包括持续时间测试和返回到正常测试。故障电流检测装置仅在两个测试都通过时才向远程故障监测装置报告故障电流。故障监测装置被配置为应用警报排序算法来确定多个故障电流检测装置中的哪一个最接近故障。警报排序算法包括识别或建立与故障电流检测装置相关联的上游源的位置，并且将位于上游源最下游的故障电流检测装置分类为最接近故障。公开了一种故障电流检测方法和故障检测系统及方法。统及方法。统及方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于故障检测的装置、系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种用于故障检测的装置、系统及方法，特别地(但非排他地)用于中压(MV)网络中的故障电流检测。

技术介绍

[0002]在电力分配中，MV网络通常延伸数百公里。因此，在这些网络上的故障查找是一个长期而困难的过程，其使得用户在几小时或甚至几天内都没有电力。这对市民的日常生活和经济的运作具有不利影响。
[0003]故障感测或检测装置，也称为故障指示器，可以通过确保现场服务人员在更接近故障位置处开始其故障查找过程来减少现场服务人员在这些网络上的故障查找时间。存在用于架空线路的各种类型的故障电流指示器，包括导体安装式和杆安装式装置。然而，存在与申请人知晓的当前故障电流指示器相关联的多个缺点。
[0004]申请人已经发现，由于现有故障指示器的相对高的成本，通常不可能将它们安装在网络中的所有期望位置。相反，它们通常可以基于诸如故障历史或地理地形的因素而安装在战略位置处。
[0005]故障指示器也可能容易受到假触发的影响。例如，雷电浪涌或负载变化可能导致这样的装置错误地报告故障电流，从而导致在调查误报警时不必要的时间、精力和成本。
[0006]此外，当故障指示器被安装在电压网络上时，故障电流可能导致多个故障指示器被触发并且报告或指示故障。虽然这为现场服务人员提供了有用的起始点，但是定位最接近故障的故障指示器并由此识别问题来源仍然是困难且耗时的。
[0007]本专利技术的目的是至少在某种程度上解决或减轻上述问题，从而帮助有效地诊断、定位和/或修复电力线路问题。

技术实现思路

[0008]根据本专利技术的第一方面，提供了一种故障电流检测装置，包括：
[0009]壳体，其被配置为安装到架空电力线路的支撑结构；
[0010]磁场传感器，其位于壳体中或壳体上，并且被配置为定位成接近但不直接接触架空电力线路的电导体，磁场传感器被配置为获得磁场测量结果；
[0011]处理部件，其位于壳体中或壳体上，并且被配置为分析由磁场传感器获得的测量结果，并且在检测到磁场值的变化超过预定阈值时应用故障检测算法，故障检测算法包括持续时间测试和返回到正常测试，如果变化发生超过预定时间段，则通过持续时间测试，如果磁场值在变化之后基本上返回到正常或先前水平，则通过返回到正常测试，处理部件被配置为仅在变化通过持续时间测试和返回到正常测试两者的情况下，将变化分类为故障电流；
[0012]通信模块，其位于壳体中或壳体上，并且被配置为响应于处理部件将变化分类为故障电流而将故障警报发送到远程故障监测装置；以及
[0013]电源，其用于为磁场传感器、处理部件和通信模块供电。
[0014]磁场测量结果可以是磁通密度或磁场强度的测量结果。因此，磁场值可以是由磁场传感器测量的磁通密度或磁场强度，并且变化可以是其中的预定变化。
[0015]在本专利技术的实施例中，仅当变化超过初始阈值时，才将变化分类为故障。优选地，阈值是用户可选择的阈值。在这种情况下，一旦超过阈值，故障电流检测装置就对来自磁场传感器的数据(测量结果)进行采样，然后对该数据进行持续时间测试和返回到正常测试。可以在大约100毫秒和300毫秒之间，例如大约200毫秒，对数据进行采样。
[0016]壳体可以包括允许故障电流检测装置安装到支撑结构的安装构造。支撑结构可以是杆，并且故障电流检测装置可以被绑到杆，使得在使用中它位于距离导体比大约5m更近的位置，优选地在导体下方大约2.5m处。故障电流检测装置可以是便携式的。
[0017]磁场传感器可以是磁强计或数字罗盘传感器，优选地是三轴磁强计。
[0018]通信模块可以包括GSM(全球移动通信系统)或GPRS(通用分组无线业务)模块，或其它合适的通信模块。
[0019]故障监测装置可以是连接到或可连接到故障电流检测装置的主站。
[0020]处理部件可以被配置为从远程故障监测装置接收远程设置指令，例如从远程主站接收远程设置指令。可以基于设置指令来修改处理部件所采用的参数，例如阈值、电网名称、操作位置/装置位置、装置的优先级编号以及频率，装置必须以该频率向故障监测装置“签入(check
‑
in)”以维持对故障监测装置的状态为活动。
[0021]电源可以是可再充电的。电源可以是太阳能装置，其包括安装到壳体外部的太阳能板和连接到太阳能板的一个或多个可再充电电池，用于向磁场传感器、处理部件和通信模块提供电力。
[0022]根据本专利技术的第二方面，提供了一种故障电流检测方法，包括：
[0023]使用定位成接近但不直接接触架空电力线路的电导体的传感器来获得磁场测量结果；
[0024]由处理部件分析由传感器获得的测量结果；
[0025]在检测到超过预定阈值的磁场值的变化时，使用处理部件来应用故障检测算法，故障检测算法包括持续时间测试和返回到正常测试，如果变化发生超过预定时间段，则通过持续时间测试，如果磁场值在变化之后基本上返回到正常或先前水平，则通过返回到正常测试；
[0026]如果变化通过持续时间测试和返回到正常测试两者，则将变化分类为故障电流；以及
[0027]响应于将变化分类为故障电流，将故障警报发送到远程故障监测装置。
[0028]根据本专利技术的第三方面，提供了一种故障检测系统，包括：
[0029]多个故障电流检测装置，其安装在架空电力线路的网络上；以及
[0030]故障监测装置，其通信地联接到故障电流检测装置并且包括
[0031]接收模块，用于从故障电流检测装置接收指示网络中的故障电流的故障警报；
[0032]处理器，其被配置为在故障电流检测装置的子集各自向故障监测装置发送故障警报的情况下应用警报排序算法以确定哪个故障电流检测装置最接近故障，其中警报排序算法包括识别或建立故障电流检测装置的子集中的每一个的位置，识别或建立与故障电流检
测装置的子集相关联的上游源的位置，以及将子集中位于上游源最下游的故障电流检测装置分类为最接近故障；以及
[0033]发送模块，其用于发送指示最接近的故障电流检测装置和/或故障的位置的故障位置警报。
[0034]故障监测装置可以是连接到或可连接到所有故障电流检测装置的主站。
[0035]该网络可以是中压(MV)网络。
[0036]故障监测装置的处理器可以被配置为基于故障电流检测装置的子集中各自与上游源的距离来对故障电流检测装置的子集进行排序，其中具有最高或最低排序(取决于算法的实现)的故障电流检测装置属于最接近故障的故障电流检测装置。
[0037]优选地，故障电流检测装置中的每一个是如上定义的检测装置(例如，参考本专利技术的第一和第二方面)。
[0038]发送模块可以被配置为将故障位置警报发送到一个或多个用户装置。
[0039]根据本专利技术的第四方面，提供了一种故障检测方法，包括：
[0040]从安装在架空电力线路的网络上的多个故本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种故障电流检测装置，包括：壳体，其被配置为安装到架空电力线路的支撑结构；磁场传感器，其位于所述壳体中或所述壳体上，并且被配置为定位成接近所述架空电力线路的电导体、但不直接接触所述架空电力线路的电导体，所述磁场传感器被配置为获得磁场测量结果；处理部件，其位于所述壳体中或所述壳体上，并且被配置为分析由所述磁场传感器获得的测量结果，并且在检测到磁场值的变化超过预定阈值时应用故障检测算法，所述故障检测算法包括持续时间测试和返回到正常测试，如果所述变化发生超过预定时间段，则通过所述持续时间测试，如果所述磁场值在变化之后基本上返回到正常或先前水平，则通过所述返回到正常测试，所述处理部件被配置为仅在所述变化通过所述持续时间测试和所述返回到正常测试两者的情况下，将所述变化分类为故障电流；通信模块，其位于所述壳体中或所述壳体上，并且被配置为响应于所述处理部件将所述变化分类为故障电流而将故障警报发送到远程故障监测装置；以及电源，其用于为所述磁场传感器、所述处理部件和所述通信模块供电。2.根据权利要求1所述的故障电流检测装置，其中，所述磁场测量结果是磁通密度或磁场强度的测量结果。3.根据权利要求1或2所述的故障电流检测装置，其中，所述磁场传感器是磁强计或数字罗盘传感器。4.根据权利要求3所述的故障电流检测装置，其中，所述磁场传感器是三轴磁强计。5.根据前述权利要求中任一项所述的故障电流检测装置，其中，所述壳体包括允许所述故障电流检测装置安装到所述支撑结构的安装构造。6.根据权利要求5所述的故障电流检测装置，其中，所述支撑结构是杆，并且所述故障电流检测装置被配置为安装到所述杆，使得其位于所述导体的约5m内。7.根据权利要求6所述的故障电流检测装置，其被配置为安装在所述导体下方约2.5m处。8.根据前述权利要求中任一项所述的故障电流检测装置，其中，所述通信模块是GSM(全球移动通信系统)模块。9.根据前述权利要求中任一项所述的故障电流检测装置，其中，所述通信模块被配置为从所述远程故障监测装置接收远程设置指令。10.根据前述权利要求中任一项所述的故障电流检测装置，其中，所述电源是可再充电的。11.根据权利要求10所述的故障电流检测装置，其中，所述电源是太阳能装置，其包括安装到所述壳体外部的太阳能板和连接到所述太阳能板的一个或多个可再充电电池，以用于向所述磁场传感器、所述处理部件和所述通信模块提供电力。12.根据前述权利要求中任一项所述的故障电流检测装置，其中，所述变化仅在其超过初始阈值的情况下被分类为故障，并且其中，所述阈值是用户可选择的阈值。13.根据权利要求12所述的故障电流检测装置，其被配置为一旦超过所述阈值就对来自所述磁场传感器的数据进行采样，然后对所述数据进行所述持续时间测试和所述返回到正常测试。
14.一种故障电流检测方法，包括：使用定位成接近但不直接接触架空电力线路的电导体的传感器来获得磁场测量结果；由处理部件分析由所述传感器获得的测量结果；在检测到超过预定阈值的磁场值的变化时，使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得，
申请(专利权)人：爱斯科姆控股SOC有限公司，
类型：发明
国别省市：