一种输电线路保护系统技术方案

本发明专利技术涉及输电线路安全领域，具体涉及一种输电线路保护系统；输电线路包括主输电线路和多条支路输电线路，包括后台监控装置以及安装主输电线路和多条支路输电线路上的保护装置；通过在后台监控装置中设置标注有各保护装置的位置信息以及与其连接的无线通信装置的SIM卡号的拓扑图，在保护装置检测到输电线路发生故障时，不仅能够及时切断输电线路，避免发生危险，而且还通过无线通信装置向后台监控装置发送报警信息，后台监控装置基于发送报警信息的无线通信装置的SIM卡号，在拓扑图中标注出发生故障的位置，从而避免了人工筛选，在一定程度上提高了抢修效率。一定程度上提高了抢修效率。一定程度上提高了抢修效率。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路保护系统


[0001]本专利技术涉及输电线路安全领域，具体涉及一种输电线路保护系统。

技术介绍

[0002]近年来，伴随经济水平的不断提高及社会的不断进步，各类支柱型能源企业愈发壮大，电力作为能源支柱企业的一员，一直保持自身发展先于社会发展的趋势，今年来更是不断将最新的数据化、信息化技术应用于电网中，电网发展呈现出规模化，优化了资源配置，但随着电网区域网络愈发密切，网架愈发复杂，输电线经常出现短路、接地、超负荷和断线等现象，由此引起的后果很严重。
[0003]目前，在输电线路发生故障时，只能依靠人工筛选，人工筛选需要技术人员专业性强，且掌握的专业知识面广，因此导致培养技术人员周期脚长，但同时电网发展速度极快，存在技术人员的培养跟不上电网发展的需求。而且人工筛选无疑拖延了大量的故障处理时间，甚至错过了最理想的事故处理机会，而且人工筛选也经常带来错筛选、漏筛选的风险，严重是可能因为错筛选和漏筛选而加重电网的运行风险。
[0004]因此，提供一种在输电线路发生故障时，及时切断输电线路，避免危险发生，并可监控到发生故障位置的系统是目前急需解决的问题之一。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种输电线路保护系统，该系统能够在输电线路发生故障时，及时切断输电线路避免发生危险，并可及时监控到发生故障的位置。
[0006]本专利技术所提供的具体技术方案如下：一种输电线路保护系统，输电线路包括主输电线路和多条支路输电线路，包括后台监控装置以及安装主输电线路和多条支路输电线路上的保护装置；各保护装置均连接有无线通信装置；各无线通信装置设置有SIM卡，每个SIM卡号固定且唯一；后台监控装置内设置有保护装置拓扑图，保护装置拓扑图中每个保护装置都标注有保护装置的位置信息以及与其连接的无线通信装置的SIM卡号；后台监控装置通过无线通信装置与保护装置通信连接，在保护装置在检测到输电线路故障时，保护装置使输电线路断电时，同时向后台监控装置发送报警信息，后台监控装置基于发送报警信息的无线通信装置的SIM卡号，在拓扑图中标出发送报警信息的保护装置；后台监控装置连接有第一报警装置，在接收到报警信息时，控制报警装置进行报警。
[0007]进一步地，所述保护装置包括：电压采集电路、电流采集电路、信号调理电路、信号转换电路、处理器、执行电路和FPGA控制芯片；电压采集电路用于采集输电线路相电压信号；电流采集电路用于采集输电线路相
电流信号；信号调理电路与电压采集电路和电流采集电路连接，用于对采集到的相电压信号和相电流信号进行调理；信号转换电路与信号调理电路连接，将调理后的相电压信号和相电流信号分别转换成相电压数字量和相电流数字量；FPGA控制芯片与信号转换电路和信号调理电路连接，对信号调理电路和信号转换电路进行逻辑控制；处理器通过与信号转换电路连接，接收相电压数字量和相电流数字量；处理器通过与执行电路连接，当接收到的相电压数字量超出预设的相电压阈值范围或者接收到的相电流数字量超出预设的相电流阈值范围时，控制执行电路执行断开动作，使得输电线路断电。
[0008]进一步地，所述执行电路包括第一电阻R1和第三电阻R3；第一电阻R1的第一端与处理器的第一输出引脚连接；第一电阻R1的第二端与第一三极管Q1的基极连接；第三电阻R3的第一端与处理器的第三输出引脚连接；第三电阻R3的第二端与第三三极管Q3的基极连接；第三三极管Q的发射极与处理器的第二输出引脚连接；第三三极管Q3的集电极与第二电阻R2的第一端连接；第二电阻R2的第二端与第二三极管Q2的基极连接；第二三极管Q2的发射极接入第一电源V1；第二三极管Q2的集电极接入第二电源V2；第一三极管Q1的发射极接地；第一三极管Q1的集电极与二极管D1的正极和开关量信号继电器线圈K1的第一端相连；二极管D1的负极与开关量信号继电器线圈K1的第二端接地。
[0009]进一步地，所述第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3采用MOSFET场效应管。
[0010]进一步地，所述电压采集电路包括电压互感器，电压互感器的一次侧接线端子U与A相输电线和第一双向瞬态电压抑制二极管TSV1的第一端连接；电压互感器的一次侧接线端子X与C相输电线和第二双向瞬态电压抑制二极管TSV2的第一端连接；第一双向瞬态电压抑制二极管TSV1的第二端和第二双向瞬态电压抑制二极管TSV2的第二端均接地；电压互感器的二次侧接线端子u与第四电阻R4的第一端和第五电阻R5的第一端连接；电压互感器的二次侧接线端子x、第四电阻R4的第二端和运算芯片IC1的+引脚均接地；第五电阻R5的第二端与运算芯片IC1的
‑
引脚、第六电阻R6的第二端和第一电容C1的第一端相连；
第一电容C1的第二端与运算芯片IC1的out引脚和第七电阻R7的第一端相连；第七电阻R7的第二端与第六电阻R6的第二端和信号调理电路连接。
[0011]进一步地，所述电流采集电路包括：电流互感器；电流互感器的接线端子S1与第八电阻R8的第一端、第三双向瞬态电压抑制二极管TSV3的第一端、运算芯片IC2的
‑
引脚、第九电阻R9的第一端和第二电容C2的第一端连接；电流互感器的接线端子S2、第八电阻R8的第二端、第三双向瞬态电压抑制二极管TSV3的第二端和运算芯片IC2的+引脚均接地；芯片IC2的out引脚与第二电容C2的第二端和第十电阻R10的第一端相连；第十电阻R10的第二端与第九电阻的第二端和信号调理电路块连接。
[0012]进一步地，所述保护装置还包括报警模块，处理器与报警模块连接，处理器在控制执行电路执行断开动作的同时，控制报警模块进行报警。
[0013]进一步地，所述处理器采用MCU微处理器。
[0014]本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过在后台监控装置中设置标注有各保护装置的位置信息以及与其连接的无线通信装置的SIM卡号的拓扑图，在保护装置检测到输电线路发生故障时，不仅能够及时切断输电线路，避免发生危险，而且还通过无线通信装置向后台监控装置发送报警信息，后台监控装置基于发送报警信息的无线通信装置的SIM卡号，在拓扑图中标注出发生故障的位置，从而避免了人工筛选，在一定程度上提高了抢修效率。
[0015]此外，在接收到多条报警信息时，本专利技术可以利用拓扑图，快速查找出使输电线路停电的精确位置。
[0016]此外，本专利技术设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1示出了本专利技术一个实施例的输电线路保护系统的电气原理图框图示意图。
[0019]图2示出了本专利技术一个实施例的保护装置的电气原理框图示意图。
[0020]图3示出了图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电线路保护系统，输电线路包括主输电线路和多条支路输电线路，其特征在于，包括后台监控装置以及安装主输电线路和多条支路输电线路上的保护装置；各保护装置均连接有无线通信装置；各无线通信装置设置有SIM卡，每个SIM卡号固定且唯一；后台监控装置内设置有保护装置拓扑图，保护装置拓扑图中每个保护装置都标注有保护装置的位置信息以及与其连接的无线通信装置的SIM卡号；后台监控装置通过无线通信装置与保护装置通信连接，在保护装置在检测到输电线路故障时，保护装置使输电线路断电时，同时向后台监控装置发送报警信息，后台监控装置基于发送报警信息的无线通信装置的SIM卡号，在拓扑图中标出发送报警信息的保护装置；后台监控装置连接有第一报警装置，在接收到报警信息时，控制报警装置进行报警。2.根据权利要求1所述的输电线路保护系统，其特征在于，所述保护装置包括：电压采集电路、电流采集电路、信号调理电路、信号转换电路、处理器、执行电路和FPGA控制芯片；电压采集电路用于采集输电线路相电压信号；电流采集电路用于采集输电线路相电流信号；信号调理电路与电压采集电路和电流采集电路连接，用于对采集到的相电压信号和相电流信号进行调理；信号转换电路与信号调理电路连接，将调理后的相电压信号和相电流信号分别转换成相电压数字量和相电流数字量；FPGA控制芯片与信号转换电路和信号调理电路连接，对信号调理电路和信号转换电路进行逻辑控制；处理器通过与信号转换电路连接，接收相电压数字量和相电流数字量；处理器通过与执行电路连接，当接收到的相电压数字量超出预设的相电压阈值范围或者接收到的相电流数字量超出预设的相电流阈值范围时，控制执行电路执行断开动作，使得输电线路断电。3.根据权利要求2所述的输电线路保护系统，其特征在于，所述执行电路包括第一电阻R1和第三电阻R3；第一电阻R1的第一端与处理器的第一输出引脚连接；第一电阻R1的第二端与第一三极管Q1的基极连接；第三电阻R3的第一端与处理器的第三输出引脚连接；第三电阻R3的第二端与第三三极管Q3的基极连接；第三三极管Q的发射极与处理器的第二输出引脚连接；第三三极管Q3的集电极与第二电阻R2的第一端连接；第二电阻R2的第二端与第二三极管Q2的基极连接；第二三极管Q2的发射极接入第一电源V1；第二三极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，孙景俊，郑建文，钮志伟，张浩，安然，赵晓雪，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司潍坊供电公司，
类型：发明
国别省市：