[实用新型]输电线路对地短路的故障点定位与监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及输电线路检测技术领域，具体涉及一种输电线路对地短路的故障点定位与监测装置。

背景技术

我国输电线路短路跳闸故障率一直居高不下，给电网安全可靠运行带来了严重的安全隐患。每一次的短路跳闸事故，都有可能造成大范围的停电，给国民建设带来重大经济损失。为了应对短路事故对输电线路运行造成的影响，就需要及时查找输电线路上的故障点位置，尤其是故障发生后输电站“强送”不成功的情况。由于输电线路可能绵延数百公里，期间横跨江河、穿越森林群山的情况极多，依靠人力发现故障点的位置非常困难，因此有必要对输电线路短路故障事件实时定位监测，为及时排除故障提供依据。

目前，输电线路短路故障定位监测方法是在一条线路上安装若干套行波故障定位监测装置，利用太阳能供电或者线圈从导线取电，高速采集相线高频电流信号或高频电压信号并判断是否为故障行波，若为故障行波，则记录当前的GPS同步时钟时间和故障波相关数据，并通过移动网络发送到服务器端，通过数据处理得到线路故障位置。但是这种方式中设备性能容易受通信信号和GPS信号质量影响，即依赖相应运营商和天气因素，不便于维护；如果要延长监测距离，线路上就需要安装更多的监测装置，会大大增加系统的复杂性、降低系统的可靠性和可维护性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可靠的、长距离的输电线路对地短路的故障点定位与监测装置，用于监测输电线路对地短路故障的发生位置。

为解决上述技术问题，本实用新型公开的一种输电线路对地短路的故障点定位与监测装置，其特征在于：它包括激光光源、光纤耦合器、光电探测器、数据采集卡、工控机、光纤复合架空地线和法拉第旋转镜，其中，所述激光光源的信号输出端连接光纤耦合器的第一通信端，光纤耦合器的第二通信端连接光纤复合架空地线中一根光纤的一端，该光纤的另一端连接法拉第旋转镜的信号通信端，光纤耦合器的第三通信端连接光电探测器的信号输入端，光电探测器的信号输出端连接数据采集卡的信号输入端，数据采集卡的信号输出端连接工控机的信号输入端。

它还包括滤波器和光信号调理器，所述光电探测器的信号输出端依次通过光信号调理器和滤波器连接数据采集卡的信号输入端。

它还包括光放大器，所述激光光源的信号输出端通过光放大器连接光纤耦合器的第一通信端。

本实用新型的工作原理为：输电导线发生对地短路故障时，短路电流会流经光纤复合架空地线(OpticalFiberCompositeOverheadGroundWire)、或是在光纤复合架空地线上产生故障电流分量；鉴于光纤复合架空地线一般是逐塔接地的，距离故障点越近的光纤复合架空地线区段，流经的电流越大；通过对输电线路光纤复合架空地线电流分布的监测，能够实现导线对地短路故障的定位。因此，本实用新型可监测输电线路对地短路时光纤复合架空地线上的故障波形并对故障点进行定位。

本实用新型的检测过程为：激光光源发出测试激光，该测试激光经过光放大器放大后，通过光纤耦合器进入光纤复合架空地线光缆中的一根光纤，光纤温度测试激光在光纤复合架空地线光缆的光纤内传播，并在光纤内进行反射，光电探测器对输电线路光纤复合架空地线中的电流分布进行监测，并将监测数据转换为电信号，该电信号依次经过调理和滤波后由数据采集卡输送给工控机，工控机对得到的输电线路光纤复合架空地线中的电流分布数据进行分析实现导线对地短路故障的定位

本实用新型的有益效果：

本实用新型在外场及输电线路上无额外的传感器，仅仅以光纤复合架空地线中的光纤作为传感器和数据传输通道，可解决传统监测装置在恶劣气候条件下存在的通信问题、电源供电问题，为电力监测技术提供新的思路。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

其中，1—激光光源、2—光放大器、3—光纤耦合器、4—光电探测器、5—滤波器、6—工控机、7—光纤复合架空地线、8—法拉第旋转镜、9—光信号调理器、10—数据采集卡。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：