[发明专利]基于输电杆塔泄漏电流的输电线路故障定位装置和定位方法

权利要求书

1.基于输电杆塔泄漏电流的输电线路故障定位装置，其特征在于：包括安装于输电杆塔接地导体(3)上的定位设备(1)和设于上位机(4)中的定位系统(2)；

定位设备(1)，用于预设地理位置参数；用于采集输电杆塔接地导体(3)的电流信号，所述电流信号包括杆塔泄漏电流和杆塔雷击电流；用于对电流信号进行预处理及有效值提取形成电流数据并传输至定位系统(2)；

定位系统(2)，用于分析电流数据的大小、频率、波形特征，判断电流数据是否为故障电流，根据检测到故障电流的定位设备(1)确定故障位置；定位系统(2)包括数据库(201)和定位单元(202)；

数据库(201)用于存储采集的电流数据，数据库(201)中预设有故障模型，且故障模型中电流的数据按照不同的类别标签进行分类；

定位单元(202)包括第一比较模块(2021)、第二比较模块(2022)和第三比较模块(2023)；第一比较模块(2021)用于判断电流数据的大小、频率、波形特征与故障模型的相似度是否大于第一相似度阈值；第二比较模块(2022)用于判断电流数据的频率和波形特征与杆塔前期正常电流历史数据的相似度是否小于第二相似度阈值；第三比较模块(2023)用于将电流数据根据电流数据所在的类别标签进行联动查询，判断电流数据的频率和波形特征与同一标签下故障电流的数据相似度是否大于第三相似度阈值；电流数据在第一比较模块(2021)、第二比较模块(2022)和第三比较模块(2023)的比较后，若电流数据与故障模型的相似度大于第一相似度阈值，与杆塔前期正常电流历史数据的相似度小于第二相似度阈值，与同一标签下故障电流的数据相似度大于第三相似度阈值，则将此次电流数据定义为“故障电流”，根据定位设备(1)的地理位置参数确定故障位置；否则，定义此次电流数据为“异常电流”。

2.根据权利要求1所述的基于输电杆塔泄漏电流的输电线路故障定位装置，其特征在于：所述定位设备(1)包括电流采集装置(101)、信号处理电路(102)、通讯装置(103)和连接于电流采集装置(101)、信号处理电路(102)和通讯装置(103)电源端的供电电源(104)；其中，

电流采集装置(101)连接于信号处理电路(102)输入端用于采集接地导体(3)的电流信号，电流采集装置(101)包括用于采集杆塔泄漏电流的小电流传感器(101a)和用于采集杆塔雷击电流的大电流传感器(101b)；小电流传感器(101a)和大电流传感器(101b)的输出端均连接于信号处理电路(102)输入端；

信号处理电路(102)用于对电流信号进行预处理及有效值提取形成电流数据，信号处理电路(102)包括控制器(1021)和均连接于控制器(1021)的滤波器(1022)、放大器(1023)、比较器(1024)和时钟模块(1025)；其中滤波器(1022)包括小电流滤波器和大电流滤波器，放大器(1023)包括小电流放大器和大电流放大器，小电流滤波器输入端连接于小电流传感器(101a)输出端，小电流滤波器输出端连接小电流放大器输入端，小电流放大器输出端连接于控制器(1021)；大电流滤波器输入端连接于大电流传感器(101b)输出端，大电流滤波器输出端连接大电流放大器输入端，大电流放大器输出端连接于控制器(1021)；小电流滤波器和大电流滤波器的输出端均连接于比较器(1024)；所述控制器(1021)中预设地理位置参数、采样间隔和触发阈值，比较器(1024)比较电流信号与触发阈值，若电流信号不超过触发阈值，设备为睡眠状态，控制器(1021)按照预设的采样间隔进行定时唤醒，控制器(1021)控制电流采集装置(101)同步采集电流信号并通过信号处理电路(102)对电流信号预处理后形成电流数据，按顺序将电流数据发送上位机(4)；若电流信号超过触发阈值，设备从睡眠状态进入触发工作模式，控制器(1021)控制电流采集装置(101)多次采集电流信号并立即发送至上位机(4)；触发阈值包括泄漏电流触发阈值和雷击电流触发阈值，比较器(1024)将小电流传感器(101a)采集的泄漏电流与泄漏电流触发阈值进行比较，若超过泄漏电流触发阈值，控制器(1021)唤醒设备进行工作，比较器(1024)将大电流传感器(101b)采集的雷击电流与雷击电流触发阈值进行比较，若超过雷击电流触发阈值，控制器(1021)唤醒设备进行工作；时钟模块(1025)用于在定位设备(1)与上位机(4)进行数据交换时进行时间同步，按要求的时间发送数据；

通讯装置(103)连接控制器(1021)用于将信号处理电路(102)输出的电流信号传输至上位机(4)的定位系统(2)。