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一种输电线路故障检测装置制造方法
本发明公开了一种输电线路故障检测装置,涉及输电线路检测领域,电流传感器将采集到的电流信号,电压传感器将采集到的电压信号分别传输至信号调制解调电路;信号调制解调电路分别接收电流信号和电压信号,并对电流信号和电压信号进行滤波处理,滤除掉干扰信号;信号调制解调电路将过滤后的电流信号和电压信号电传输至微控制器;微控制器接收过滤后的电流信号和电压信号,并与存储在内部的预设电流信号和电压信号分别进行对比,输出故障电流信号和故障电压信号至所述外部终端设备;外部终端设备获取故障电流信号和电压信号后,确定故障线路位置,发出报警。本发明可以及时的检测到故障线路,提高了故障线路的维修效率,避免了不必要的经济损失。
【专利说明】一种输电线路故障检测装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统输电线路故障检测领域,特别涉及一种输电线路故障检测装置。
【背景技术】
[0002]输电是用变压器将发电机发出的电能升压后,再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。按结构形式,输电线路分为架空输电线路和电缆线路。架空输电线路由线路杆塔、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置等构成,架设在地面之上。按照输送电流的性质,输电分为交流输电和直流输电。19世纪80年代首先成功地实现了直流输电。但由于直流输电的电压在当时技术条件下难于继续提高,以致输电能力和效益受到限制。19世纪末,直流输电逐步为交流输电所代替。交流输电的成功,迎来了20世纪电气化社会的新时代。
[0003]输电的基本过程是创造条件使电磁能量沿着输电线路的方向传输。线路输电能力受到电磁场及电路的各种规律的支配。以大地电位作为参考点(零电位),线路导线均需处于由电源所施加的高电压下,称为输电电压。
[0004]输电线路在综合考虑技术、经济等各项因素后所确定的最大输送功率,称为该线路的输送容量。输送容量大体与输电电压的平方成正比。因此,提高输电电压是实现大容量或远距离输电的主要技术手段,也是输电技术发展水平的主要标志。
[0005]输电线路检查主要依靠运行维护人员周期性巡视,虽能发现设备隐患,但由于本身的局限性,缺乏对特殊环境和气候的检测,在巡视周期真空期也不能及时掌握线路走廊外力变化,极易在下一个巡视未到之前由于缺乏监测发生线路事故。因此,输电线路故障检测装置监测应用而生,通过对线路各有效参数的监测,能够提高对输电线路安全经济运行的管理水平,并为输电线路的状态检修工作提供必要的参考。
[0006]发明人在实际应用中发现现有技术中至少存在以下缺点和不足:
[0007]在实际的输电线路故障检测装置中,由于故障电流或电压小,以及天气状况的干扰,很难及时对故障进行及时检测,产生了不必要的经济损失。
【发明内容】
[0008]本发明提供了一种输电线路故障检测装置,本发明实现了对输电线路的故障进行检测,提高了维修效率,避免了不必要的经济损失,详见下文描述:
[0009]一种输电线路故障检测装置,包括:微控制器,所述输电线路故障检测装置还包括:电流传感器、电压传感器、信号调制解调电路以及终端设备,
[0010]所述电流传感器和所述电压传感器分别安装在杆塔上,所述信号调理电路与所述微控制器电连接,所述微控制器通过有线或无线的方式连接所述终端设备;
[0011]所述电流传感器实时采集某一输电线路上的电流信号,所述电压传感器实时采集某一输电线路上的电压信号,所述电流传感器将采集到的电流信号,所述电压传感器将采集到的电压信号分别传输至所述信号调制解调电路;
[0012]所述信号调制解调电路分别接收电流信号和电压信号,并对所述电流信号和所述电压信号进行滤波处理,滤除掉干扰信号;所述信号调制解调电路将过滤后的电流信号和电压信号电传输至所述微控制器;
[0013]所述微控制器接收所述过滤后的电流信号和电压信号,并与存储在内部的预设电流信号和电压信号分别进行对比,输出故障电流信号和故障电压信号至所述外部终端设备;
[0014]所述外部终端设备获取所述故障电流信号和所述电压信号后,确定故障线路位置,发出报警。
[0015]所述微控制器包括:单片机,
[0016]所述单片机通过第一信号线与所述信号调制解调电路相连,所述单片机通过第二信号线与所述外部终端设备相连;所述第二信号线采用有线或无线的通讯方式。
[0017]所述第二信号线采用有线通讯方式时,具体为RS485通讯方式或RS232通讯方式。
[0018]所述第二信号线采用无线通讯方式时,具体为红外、蓝牙或WIFI通信方式。
[0019]所述单片机的型号为89C2051A。
[0020]所述电流传感器为:霍尔电流传感器或罗柯夫斯基电流传感器。
[0021]所述电压传感器为霍尔电压传感器。
[0022]所述外部终端设备具体为:PC机、平板电脑等。
[0023]本发明具有如下的有益效果:本发明通过电流传感器、电压传感器采集信号,并经过信号调制解调电路的处理,将滤波后的电流信号和电压信号传输至微控制器,微控制器与预设的信号对比后,将故障信号传输至外部终端设备,外部终端设备发出报警,工作人员进行及时的维修。本发明可以及时的检测到故障线路,并对故障线路进行维修,提高了故障线路的维修效率,避免了不必要的经济损失。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本发明提供的一种输电线路故障检测装置的结构示意图;
[0025]图2为本发明提供的微控制器的结构示意图。
[0026]附图中,各部件的列表如下:
[0027]1:微控制器;2:电流传感器;
[0028]3:电压传感器;4:信号调制解调电路;
[0029]5:终纟而设备;11:单片机;
[0030]A:第一信号线;B:第二信号线。
【具体实施方式】
[0031]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0032]为了实现对输电线路的故障进行检测,提高了维修效率,避免了不必要的经济损失,本发明实施例提供了一种输电线路故障检测装置,参见图1,该输电线路故障检测装置包括:微控制器1、电流传感器2、电压传感器3、信号调制解调电路4以及终端设备5,
[0033]电流传感器2和电压传感器3分别安装在杆塔上,信号调理电路4与微控制器1电连接,微控制器1通过有线或无线的方式连接终端设备5。
[0034]电流传感器2实时米集某一输电线路上的电流信号,电压传感器3实时米集某一输电线路上的电压信号,电流传感器2将采集到的电流信号,电压传感器3将采集到的电压信号分别传输至信号调制解调电路4;信号调制解调电路4分别接收电流信号和电压信号,并对电流信号和电压信号进行滤波处理,滤除掉干扰信号;信号调制解调电路4将过滤后的电流信号和电压信号电传输至微控制器1,微控制器1接收过滤后的电流信号和电压信号,并与存储在内部的预设电流信号和电压信号分别进行对比,输出故障电流信号和故障电压信号至外部终端设备5;外部终端设备5获取故障电流信号和电压信号后,确定故障线路位置,发出报警。
[0035]其中,电流传感器2依据测量原理不同,主要可分为:分流器、电磁式电流互感器、电子式电流互感器等。电子式电流互感器包括:霍尔电流传感器、罗柯夫斯基电流传感器等。
[0036]本发明实施例中的电流传感器2优选为霍尔电流传感器,霍尔原理电流传感器是基于霍尔磁平衡原理(闭环)和霍尔直测式(开环)两种基本原理。开环电流传感器的原理:原边电流IP产生的磁通被高品质磁芯聚集在磁路中,霍尔元件固定在很小的气隙中,对磁通进行线性检测,霍尔器件输出的霍尔电压经过特殊电路处理后,副边输出与原边波形一致的跟随输出电压,此电压能够精确反映原边电流的变化。霍尔电流传感器可以测量各种类型的电流,从直流电到几十千赫兹的交流电,其所依据的工作原理主要是霍尔效应。
[0037]其中,电压传感器3分直流电压传感器和交流电压传感器,交流电压传感器是一种能将被测交流电流(交流电压)转换成按线性比例输出直流电压或直流电流的仪器,广泛应用于电力、邮电、石油、煤炭、冶金、铁道、市政等部门的电气装置、自动控制以及调度系统。交流电压传感器具有单路、三路组合结构形式。直流电压传感器是一种能将被测直流电压转换成按线性比例输出直流电压或直流电流的仪器,也广泛应用在电力、远程监控、仪器仪表、医疗设备、工业自控等各个需要电量隔离测控的行业。
[0038]本发明实施例中的电压传感器3优选为霍尔电压传感器,即将原边电压通过外置或内置电阻,将电流限制在10mA,此电流经过多匝绕组之后,经过聚磁材料将原边电流产生的磁场被气隙中的霍尔元件检测到,并感应出相应电动势,该电动势经过电路调整后反馈给补偿线圈进而补偿,该补偿线圈产生的磁通与原边电流(被测电压通过限流电阻产生)产生的磁通大小相等,方向相反,从而在磁芯中保持磁通为零。实际上霍尔电压传感器利用的是和磁平衡闭环霍尔电流传感器一样的技术,即零磁通霍尔电流传感器。
[0039]其中,信号调制解调电路4中的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。若滤波电路元件仅由无源元件(电阻、电容、电感)组成,则称为无源滤波电路。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。若滤波电路不仅由无源元件,还由有源元件(双极型管、单极型管、集成运放)组成,则称为有源滤波电路。有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。本发明实施例对滤波电路的型号不做限制。
[0040]参见图2,微控制器1包括:单片机11,单片机11通过第一信号线Α与信号调制解调电路4相连,单片机12通过第二信号线B与外部终端设备5相连;第二信号线采用有线或无线的通讯方式。
[0041]当第二信号线采用有线通讯方式时,可以为RS485通讯方式,RS485通信电路的型号优选为MAX3443EAPA。或,
[0042]当第二信号线采用有线通讯方式时,可以为RS232通讯方式。
[0043]另,当第二信号线采用无线通讯方式时,可以为红外、蓝牙或WIFI等通信方式。
[0044]本发明实施例优选单片机11的型号为89C2051A。
[0045]具体实现时,外部终端设备5可以为:PC机、平板电脑等。本发明实施例对此不做限制。
[0046]当外部终端设备5根据获取到的故障信号发出报警时,工作人员可以根据实际的规划设计图获取到故障信号所对应的输电线位置,对故障进行清除、维修,避免了进一步的经济损失,清除了安全隐患。
[0047]综上所述,本发明实施例提供了一种输电线路故障检测装置,本发明通过检测到故障线路,并对故障线路进行维修,提高了故障线路的维修效率,避免了不必要的经济损失。
[0048]本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图,上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0049]以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
,包括:微控制器,其特征在于,所述输电线路故障检测装置还包括:电流传感器、电压传感器、信号调制解调电路以及终端设备,所述电流传感器和所述电压传感器分别安装在杆塔上,所述信号调理电路与所述微控制器电连接,所述微控制器通过有线或无线的方式连接所述终端设备;所述电流传感器实时采集某一输电线路上的电流信号,所述电压传感器实时采集某一输电线路上的电压信号,所述电流传感器将采集到的电流信号,所述电压传感器将采集到的电压信号分别传输至所述信号调制解调电路;所述信号调制解调电路分别接收电流信号和电压信号,并对所述电流信号和所述电压信号进行滤波处理,滤除掉干扰信号;所述信号调制解调电路将过滤后的电流信号和电压信号电传输至所述微控制器;所述微控制器接收所述过滤后的电流信号和电压信号,并与存储在内部的预设电流信号和电压信号分别进行对比,输出故障电流信号和故障电压信号至所述外部终端设备;所述外部终端设备获取所述故障电流信号和所述电压信号后,确定故障线路位置,发出报警。
,其特征在于,所述微控制器包括:单片机,所述单片机通过第一信号线与所述信号调制解调电路相连,所述单片机通过第二信号线与所述外部终端设备相连;所述第二信号线采用有线或无线的通讯方式。
,其特征在于,所述第二信号线采用有线通讯方式时,具体为RS485通讯方式或RS232通讯方式。
,其特征在于,所述第二信号线采用无线通讯方式时,具体为红外、蓝牙或WIFI通信方式。
,其特征在于,所述单片机的型号为89C2051A。
,其特征在于,所述电流传感器为:霍尔电流传感器或罗柯夫斯基电流传感器。
,其特征在于,所述电压传感器为霍尔电压传感器。
,其特征在于,所述外部终端设备具体为:PC机、平板电脑等。