一种输电线路故障接地点定位分析装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种输电线路故障接地点定位分析装置及分析方法，该装置包括：输出端，用于连接待测输电线路，并注入高频行波信号；中央处理模块，用于接收和处理相关数据和发出控制指令；控制模块，用于通过中央处理模块对第一电子开关和第二电子开关的开通与关断定时控制；信号检测模块，用于形成高频行波信号录波数据，并传输给中央处理模块后进行数据存储；定位模块，用于对存储的高频行波信号录波数据进行处理，中央处理模块计算得到高频行波信号入射波和反射波的波头时间，得到待测输电线路中接地点情况

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路故障接地点定位分析装置及方法


[0001]本专利技术涉及输电运检
，具体涉及输电线路故障接地点定位分析装置及方法
。

技术介绍

[0002]输电线路投运前需对线路开展本体以及通道的全面检查，目的在于确保线路投运成功，但在线路送电前，接地线未拆除的现象时有发生，给送电造成了巨大隐患
。
[0003]针对这一问题，传统离线法采用摇表进行检查，但这种方法只能判断是否存在尚未拆除的接地线，具体位置依赖于人工巡视，
220kV
及以上电压等级输电线路动辄上百公里，开展人工巡视工作量大，工作效率低
。
[0004]且在公开号为
CN115754521A
的专利申请中，其公开了一种智能监控终端，该监控终端能够采集接地线的运行状况信息，通过对接地线进行实时监控，在接地线出现异常时及时将监测到的信息反馈到调度中心，能够有效减少因人为操作失误而导致的电力事故的发生，首先，工作人员需要此时就在接地线处，然后通过该终端实时判断接地线是否需要拆除，接地线的相关指标受其他因素影响可能出现误判断，准确率无法保障；其次，很多线路中存在多个接地线，工作人员需要每个接地线进行现场检测，巡视工作量更大，工作效率低；最后，由于无法判断其他接地线的位置，因此，无法对其他输电线路中未拆除的接地线进行判断，实用性不高
。
[0005]基于上述问题，在工程实际应用中迫切需要一种能够有效判断接地点位置的方法
。
本项目针对这一迫切需求，开发了一套可应用于输电线路接地点测量的装置，该装置能够确定接地点大致位置，提高测量的准确度，且缩小人员巡视范围，提高工作效率
。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种输电线路故障接地点定位分析装置，解决了由于无法准确判断未拆除的接地线的具体位置导致的定位精度低
、
受线路参数影响大以及工作人员工作效率低的问题，本专利技术还提供一种输电线路故障接地点定位分析方法
。
[0007]技术方案：根据本专利技术的第一方面，提供输电线路故障接地点定位分析装置，该装置包括：
[0008]输出端，用于连接待测输电线路，并得到高频行波信号；
[0009]中央处理模块，用于接收和处理相关数据和发出控制指令；
[0010]控制模块，包括并联的第一电子开关和第二电子开关，其用于通过所述中央处理模块对所述第一电子开关和第二电子开关的开通与关断定时控制，为脉冲反射波构建反射通道；
[0011]信号检测模块，用于接收所述高频行波信号并对其进行检测调理，形成一定时间长度的高频行波信号录波数据，并传输给所述中央处理模块后进行数据存储；
[0012]定位模块，用于对存储的高频行波信号录波数据进行处理，所述中央处理模块计算得到高频行波信号入射波和反射波的波头时间，并结合待测输电线路的长度
、
线路接点分布得到待测输电线路中接地点情况
。
[0013]进一步的，本装置还包括：
[0014]电源模块，其用于为装置中的其他模块供电，并对外部设备提供直流高压电压
。
[0015]进一步的，还包括：
[0016]所述控制模块还包括驱动电路，所述驱动电路的一端用于为所述第一电子开关和第二电子开关提供驱动，另一端与所述中央处理模块交互，所述第一电子开关和第二电子开关均包括三个接口，分别记为电源端
、
保护端和驱动端，所述第一电子开关和第二电子开关的电源端与所述电源模块连接，所述第一电子开关的保护端与信号检测模块连接，所述第二电子开关的保护端连接一个保护电阻后，与所述信号检测模块连接
。
[0017]进一步的，还包括：
[0018]所述控制模块为脉冲反射波提供反射通道，具体包括：
[0019]所述中央处理模块发出控制第一电子开关闭合的闭合信号，所述第一电子开关闭合，维持时间约为第一时间，此时输出第一时间的高压单脉冲，经过第一时间后中央处理模块发出第一电子开关断开信号，第一电子开关断开，随后中央处理模块发出第二电子开关闭合信号，第二电子电子开关闭合，从而为脉冲反射波提供反射通道
。
[0020]进一步的，还包括：
[0021]所述信号检测模块包括高频电流传感器和信号调理电路，所述高频电流传感器用于接收所述输出端收到的高频行波信号，并将其转化为电压信号，进而输入到信号调理电路中，转换为标准信号后传输到所述中央处理模块中
。
[0022]进一步的，还包括：
[0023]所述定位模块包括信息配置单元
、
预处理单元
、
波头提取单元和定位单元；
[0024]所述信息配置单元用于设置待测试输电线路的长度
L、
线路接点分布以及设置测试点的位置信息；
[0025]所述预处理单元用于对所述高频行波信号录波数据预处理；
[0026]所述波头提取单元用于通过控制模块构建的反射通道运用小波变换法，提取高频行波信号对应波形的波头时间；
[0027]所述定位单元为利用入射波和反射波的时间差，并排除线路接点分布中
T
接点造成的干扰，实现接地点的精确定位
。
[0028]进一步的，还包括：
[0029]所述定位单元中，实现接地点的精确定位具体包括以下步骤：
[0030](1)
对所述高频行波信号录波数据进行解波，去掉脉宽小于第一时间的波形，用小波变换提取极大值点及对应的时间，按对应的时间先后顺序进行排序；
[0031](2)
根据待测试输电线路的接点情况，判断线路中是否有
T
接点；
[0032](3)
若待测输电线路中没有
T
接点，则根据所述控制电路得到对应波形中入射波波头时间
t1和接地点反射波波头时间
t2，进而计算测试点到接地点的距离
L
f
，并转到步骤
(6)
；
[0033](4)
若待测输电线路中有
T
接点，则提取入射波波头时间
t1'、
第一次反射波波头时间
t'2和第二次反射波波头时间
t'3，并利用提取入射波波头时间
t1'、
第一次反射波波头时
间
t'2计算测试点到异常点的距离
L
f1
'
；
[0034](5)
若得到
L
f1
'
＝
L
T
，其中，
L
T
为测试点到
T
接点的距离，则此异常点为待测输电线路中的
T
接点，否则，根据提取入射波波头时间
t1'
和第二次反射波波头时间
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种输电线路故障接地点定位分析装置，其特征在于，该装置包括：输出端，用于连接待测输电线路，并注入高频行波信号；中央处理模块，用于接收和处理相关数据和发出控制指令；控制模块，包括并联的第一电子开关和第二电子开关，其用于通过所述中央处理模块对所述第一电子开关和第二电子开关的开通与关断定时控制，为脉冲反射波构建反射通道；信号检测模块，用于接收所述高频行波信号并对其进行检测调理，形成一定时间长度的高频行波信号录波数据，并传输给所述中央处理模块后进行数据存储；定位模块，用于对存储的高频行波信号录波数据进行处理，所述中央处理模块计算得到高频行波信号入射波和反射波的波头时间，并结合待测输电线路的长度
、
线路接点分布得到待测输电线路中接地点情况
。2.
根据权利要求1所述的输电线路故障接地点定位分析装置，其特征在于，还包括电源模块，其用于为装置中的其他模块供电，并对外部设备提供直流高压电压
。3.
根据权利要求2所述的输电线路故障接地点定位分析装置，其特征在于，所述控制模块还包括驱动电路，所述驱动电路的一端用于为所述第一电子开关和第二电子开关提供驱动，另一端与所述中央处理模块交互，所述第一电子开关和第二电子开关均包括三个接口，分别记为电源端
、
保护端和驱动端，所述第一电子开关和第二电子开关的电源端与所述电源模块连接，所述第一电子开关的保护端与信号检测模块连接，所述第二电子开关的保护端连接一个保护电阻后，与所述信号检测模块连接
。4.
根据权利要求3所述的输电线路故障接地点定位分析装置，其特征在于，所述控制模块为脉冲反射波提供反射通道，具体包括：所述中央处理模块发出控制第一电子开关闭合的闭合信号，所述第一电子开关闭合，维持时间约为第一时间，此时输出第一时间的高压单脉冲，经过第一时间后中央处理模块发出第一电子开关断开信号，第一电子开关断开，随后中央处理模块发出第二电子开关闭合信号，第二电子电子开关闭合，从而为脉冲反射波提供反射通道
。5.
根据权利要求2所述的输电线路故障接地点定位分析装置，其特征在于，所述信号检测模块包括高频电流传感器和信号调理电路，所述高频电流传感器用于接收所述输出端收到的高频行波信号，并将其转化为电压信号，进而输入到信号调理电路中，转换为标准信号后传输到所述中央处理模块中
。6.
根据权利要求2所述的输电线路故障接地点定位分析装置，其特征在于，所述定位模块包括信息配置单元
、
预处理单元
、
波头提取单元和定位单元；所述信息配置单元用于设置待测试输电线路的长度
L、
线路接点分布以及设置测试点的位置信息；所述预处理单元用于对所述高频行波信号录波数据预处理；所述波头提取单元用于通过控制模块构建的反射通道运用小波变换法，提取高频行波信号对应波形的波头时间；所述定位单元为利用入射波和反射波的时间差，并排除线路接点分布中
T
接点造成的干扰，实现接地点的精确定位
。7.
根据权利要求6所述的输电线路故障接地点定位分析装置，其特征在于，所述定位单
元中，实现接地点的精确定位具体包括以下步骤：
(1)
对所述高频行波信号录波数据进行解波，去掉脉宽小于第一时间的波形，用小波变换提取极大值点及对应的时间，按对应的时间先后顺序进行排序；
(2)
根据待测试输电线路的接点情况，判断线路中是否有
T
接点；
(3)
若待测输电线路中没有
T
接点，则根据所述控制电路得到对应波形中入射波波头时间
t1和接地点反射波波头时间
t2，进而计算测试点到接地点的距离
L
f
，并转到步骤
(6)
；
(4)
若待测输电线路中有
T
接点，则提取入射波波头时间
t1'、
第一次反射波波头时间
t'2和第二次反射波波头时间
t'3，并利用提取入射波波头时间
t1'、
第一次反射波波头时间
t'2计算测试点到异常点的距离
L
f1
'
；
(5)
若得到
L
f1
'
＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐玉婷，李其军，吴伟，缪长钦，付大峰，周冬冬，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司海安市供电分公司，
类型：发明
国别省市：