輸電線路故障定位在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由前端采集系統(tǒng)和系統(tǒng)分析軟件兩大部分構(gòu)成，其中前端采集系統(tǒng)分為取樣CT、高速數(shù)據(jù)采集裝置、故障啟動(dòng)裝置、無線傳輸裝置和取電裝置，該系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
工作原理 Working principle
輸電線路故障定位在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用的是單端故障定位法以及雙端定位、多端定位原理的復(fù)合定位方法，具有較好的經(jīng)濟(jì)性，定位實(shí)時(shí)性更強(qiáng)，不受通信設(shè)備和對(duì)端設(shè)備可靠性的影響。
一套輸電線路單端行波高精度故障定位裝置可以同時(shí)監(jiān)視母線 M 上的 n 回線路，各回線路 CT-line1~Ctlinen 的二次電流信號(hào)作為故障定位裝置的模擬量輸入，而被監(jiān)視的線路斷路器和母線斷路器狀態(tài)信號(hào)及啟動(dòng)信號(hào)作為故障定位裝置的開關(guān)量輸入。
故障啟動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元實(shí)時(shí)檢測(cè)被監(jiān)視線路是否發(fā)生故障，時(shí)啟動(dòng)信號(hào)呈低電平，若有故障發(fā)生則啟動(dòng)信號(hào)由低電平轉(zhuǎn)為高電平產(chǎn)生一個(gè)上升沿作為高速采集卡的觸發(fā)信號(hào)及開關(guān)量輸入。
系統(tǒng)功能 System function
1、監(jiān)測(cè)量的檢測(cè)和采集功能：主要實(shí)現(xiàn)輸電線路故障行波信號(hào)和工頻故障信號(hào)的檢測(cè)與采集；通過高速循環(huán)采集技術(shù)實(shí)現(xiàn)故障信號(hào)的全過程采集。
2、數(shù)據(jù)處理功能：對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和分析。
3、數(shù)據(jù)通信功能：根據(jù)不同故障監(jiān)測(cè)裝置的通訊條件，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地將數(shù)據(jù)發(fā)送到中心監(jiān)測(cè)站。支持?jǐn)?shù)據(jù)校驗(yàn)、誤碼重發(fā)等功能，不丟失數(shù)據(jù)。在通訊中斷時(shí)，自動(dòng)保存測(cè)得的數(shù)據(jù)，待通訊恢復(fù)后，及時(shí)將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳回中心站。
4、自檢和自恢復(fù)功能：定時(shí)自檢終端狀態(tài)上報(bào)管理系統(tǒng)；對(duì)終端可能出現(xiàn)的死機(jī)問題具有自恢復(fù)功能，故障監(jiān)測(cè)裝置可自動(dòng)對(duì)其全部組件進(jìn)行自檢，并自動(dòng)向中心站報(bào)告各類故障情況；斷電后具有自動(dòng)復(fù)位功能。
5、故障監(jiān)測(cè)裝置參數(shù)設(shè)定：支持自動(dòng)運(yùn)行時(shí)遠(yuǎn)程設(shè)定測(cè)量參數(shù)。
系統(tǒng)特點(diǎn) System characteristics
1、可在線準(zhǔn)確檢測(cè)并記錄線路單相接地故障距離、相間短路故障距離、斷路故障距離、瞬間故障發(fā)生的距離；
2、可在線記錄線路雷電流、進(jìn)行雷擊點(diǎn)定位和雷擊次數(shù)的統(tǒng)計(jì)；
3、可在線檢測(cè)線路負(fù)荷電流，包括定時(shí)回傳及召測(cè)負(fù)荷電流數(shù)據(jù)；
4、軟件具有自動(dòng)故障識(shí)別、輸出報(bào)警和數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)功能；
5、具有快速自動(dòng)定位故障位置、故障距離、故障時(shí)間、故障類型等功能；
6、具有不間斷采集功能，消除暫態(tài)信號(hào)“記錄死區(qū)”，防止雷電流干擾造成漏記故障數(shù)據(jù) ；
7、測(cè)距精度不受故障電阻、線路參數(shù)不對(duì)稱、互感器誤差、線路分布電容等因素的影響；
8、可在當(dāng)?shù)鼗蛲ㄟ^通信網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行配置、管理及維護(hù)；
9、故障檢測(cè)裝置檢測(cè)方法新穎，不僅動(dòng)作可靠、性能穩(wěn)定，而且安裝和卸落都極其簡單方便。
主要技術(shù)參數(shù) Main technical parameters
工作環(huán)境
1、環(huán)境溫度：－40℃～+85℃；
2、環(huán)境相對(duì)濕度：0～100％RH；
3、大氣壓力：86kPa～106kPa；
4、儲(chǔ)存溫度：－40℃～+85℃；
5、風(fēng)速：0km/h～100km/h；
6、線路負(fù)荷：系統(tǒng)耦合取電正常工作電流范圍20A～1000A；
7、系統(tǒng)能耐受500kV強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)，具有可靠安全的電磁兼容能力。
故障定位技術(shù)指標(biāo)
1、能準(zhǔn)確確定輸電線路故障區(qū)間；
區(qū)間定位可靠性 ≥99%
2、能準(zhǔn)確確定輸電線路故障位置；
定位誤差 ≤100米
3、有效檢測(cè)線路長度；
有效檢測(cè)線路長度 30公里
4、行波傳感器寬帶 1kHz~2MHz
5、行波采樣率 ≥100MHz
6、單導(dǎo)線故障電流測(cè)量范圍 10A~1000A（有效值）
7、行波電流連續(xù)記錄時(shí)長 ≥1000μs
8、故障原因辨識(shí)指標(biāo)
（1） 能辨識(shí)非雷擊故障與雷擊故障
雷擊故障與非雷擊故障辨識(shí)準(zhǔn)確率 ≥95%
（2）能辨識(shí)繞擊故障與反擊故障
繞擊故障與反擊故障識(shí)別準(zhǔn)確率 ≥90%
通訊方式 Communication Mode
采用4G/GPRS實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)采集終端間的通信，兼容2g/3g/4g的衛(wèi)星通信，實(shí)現(xiàn)故障行波電流全波波形監(jiān)測(cè)。
供電方式 Power supply mode
電源采用耦合取電方式，本設(shè)備采用低功耗設(shè)計(jì)，在導(dǎo)線電流20A時(shí)即可正常工作。
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