本發(fā)明屬于配電線路的桿塔傾斜狀態(tài)檢測技術(shù)，特別涉及一種配電線路桿塔傾斜狀態(tài)的檢測方法。

背景技術(shù)：

配電線路桿塔傾斜多為隱性故障，不會即刻造成停電故障。但是，對位于不良地質(zhì)及氣候區(qū)(例如采空區(qū)、滑坡區(qū)、高鹽凍土區(qū)、沿海臺風(fēng)區(qū)、內(nèi)陸強風(fēng)沙區(qū)等)的配電線路桿塔的傾斜狀態(tài)也需要進(jìn)行監(jiān)測，以避免桿塔傾斜過度造成擴大化的電力事故，威脅到人身安全以及工廠生產(chǎn)安全。

目前，國內(nèi)電力線路桿塔傾斜的檢測方法基本以應(yīng)用傾斜儀、傾角計或水準(zhǔn)器等專用儀器進(jìn)行檢測。例如，于2014年1月1日公開的發(fā)明專利申請CN103487026A，公開了一種輸電線路桿塔傾斜監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)在輸電線路桿塔設(shè)置了傾角監(jiān)測儀，以采集傾斜角度信息，并將傾角角度信息以無線傳輸?shù)姆绞浇?jīng)線路監(jiān)測基站上傳至上位機。這類方法需要單獨在桿塔上設(shè)置一套基于傳感器的專用檢測設(shè)備，且安裝、調(diào)試工作量較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有桿塔傾斜檢測技術(shù)所存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供基于故障指示器的配電線路桿塔傾斜狀態(tài)檢測方法，通過故障指示器采集的對地電場和線路電流來進(jìn)行桿塔的傾斜程度檢測，既方便、實用又經(jīng)濟實惠。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：基于故障指示器的配電線路桿塔傾斜狀態(tài)檢測方法，包括以下步驟：

步驟一、檢測A、B、C三相線路的對地電場強度，判斷三相線路的對地電場強度是否均大于各線路初始對地電場上限閾值；若均大于初始對地電場上限閾值，則開始計時，并判斷三相線路持續(xù)大于初始對地電場上限閾值這一狀態(tài)的時間是否超過預(yù)設(shè)時間閾值；若持續(xù)時間超過預(yù)設(shè)時間閾值，則進(jìn)入步驟二，否則進(jìn)入步驟四；

步驟二、繼續(xù)判斷三相線路電流是否均未發(fā)生突變，即均未超過電流突變上限閾值；若均未發(fā)生突變，則進(jìn)入步驟三，否則重新返回步驟一；

步驟三、判斷桿塔傾斜，但處于尚未造成線路故障的狀態(tài)；

步驟四、在步驟一的判斷基礎(chǔ)上，繼續(xù)判斷三相線路的對地電場強度中，是否只有兩相線路的對地電場強度超過初始對地電場上限閾值，另外一相反而低于初始對地電場下限閾值；若是則進(jìn)入到步驟五，否則重新返回步驟一；

步驟五、在步驟四的判斷基礎(chǔ)上，判斷對地電場強度降低到初始對地電場下限閾值的那一相的線路電流是否變大，且是否已經(jīng)超過電流突變上限閾值，若超過則進(jìn)入到步驟六，若沒有超過則返回到步驟一；

步驟六、判斷桿塔傾斜，且電流變大的那一相已形成單相接地故障狀態(tài)。

優(yōu)選地，本發(fā)明在配電線路桿塔的A、B、C三相線路分別設(shè)置一個故障指示器，所述A、B、C三相線路的對地電場強度和電流均由故障指示器來檢測。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果：

1、通過設(shè)置在三相線路上的故障指示器采集對地電場和線路電流，由通信終端對所采集的對地電場和線路電流分別與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較處理，進(jìn)而判斷是否出現(xiàn)了桿塔傾斜，相較于基于專用儀器進(jìn)行檢測的傳統(tǒng)方案，成本低，安裝及調(diào)試工作量小。

2、對地電場和線路電流的檢測值與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較處理的算法，邏輯簡單、可靠，避免了高級算法的復(fù)雜性，易于實現(xiàn)，可快速判斷桿塔是否傾斜。

附圖說明

圖1是配電網(wǎng)線路、桿塔、故障指示器及通信終端的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明利用配電線路對地電場檢測桿塔傾斜狀態(tài)的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例

為了說明方便，現(xiàn)假定配電網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)如圖1所示，桿塔所支撐的電力線路為A、B、C三相線路，每條線路上均安裝有用于采集對地電場與線路電流的設(shè)備，并將采集的配電三相線路對地電場強度與線路電流傳送給通信終端。本發(fā)明方法即利用該三相線路的對地電場與電流大小來進(jìn)行桿塔的傾斜狀態(tài)檢測。

目前，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，故障指示器的功能已經(jīng)非常先進(jìn)與完善，可以實現(xiàn)對線路電場強度與線路電流的實時、同步采集與傳輸。本發(fā)明專利基于此，在每條線路上安裝一個故障指示器，用于采集三相線路的對地電場強度和線路電流，對配電線路桿塔傾斜狀態(tài)進(jìn)行檢測的流程如圖2所示。通信終端在收集到三相線路的對地電場強度與三相線路電流數(shù)值之后，將進(jìn)行如下處理：

步驟1、首先，檢測A、B、C三相線路電流是否全部為“0”，若為零則判斷當(dāng)前該條線路處于停電狀態(tài)，繼續(xù)等待上電狀態(tài)。當(dāng)檢測到三相線路電流均不為“0”，且該狀態(tài)持續(xù)一定時間(如30秒)之后，才進(jìn)入到步驟2。否則，一直處于等待上電的狀態(tài)。

步驟2、檢測A、B、C三相線路的對地電場強度，判斷三相線路的對地電場強度是否均大于各線路初始對地電場上限閾值；若均大于初始對地電場上限閾值，則開始計時，并判斷三相線路持續(xù)“大于初始對地電場上限閾值”這一狀態(tài)的時間是否超過預(yù)設(shè)時間閾值；若持續(xù)時間超過預(yù)設(shè)時間閾值，則進(jìn)入步驟3，否則進(jìn)入步驟5。

步驟3、繼續(xù)判斷三相線路電流是否均未發(fā)生突變，即均未超過電流突變上限閾值。若均未發(fā)生突變，則進(jìn)入步驟4，否則重新返回步驟2。

步驟4、判斷桿塔傾斜，但處于尚未造成線路故障的狀態(tài)?？筛鶕?jù)實際硬件平臺部署情況，選擇以短信形式或網(wǎng)絡(luò)報文形式，通過通信終端向監(jiān)控中心報警。

步驟5、在步驟2的判斷基礎(chǔ)上，繼續(xù)判斷三相對地電場強度中，是否只有兩相對地電場強度超過初始對地電場上限閾值，另外一相反而低于初始對地電場下限閾值；若是則進(jìn)入到步驟6，否則重新返回步驟2。

步驟6、在步驟5的判斷基礎(chǔ)上，在本步驟繼續(xù)作如下判斷：對地電場強度降低到初始對地電場下限閾值的那一相，其線路電流是否變大，且是否已經(jīng)超過電流突變上限閾值。若超過，則進(jìn)入到步驟7，若沒有超過，則返回到步驟2。

步驟7、判斷桿塔傾斜，且電流變大的那一相已形成單相接地故障狀態(tài)?？筛鶕?jù)實際硬件平臺部署情況，選擇以短信形式或網(wǎng)絡(luò)報文形式，通過通信終端向監(jiān)控中心報警。

上述步驟中涉及到的幾個閾值，其設(shè)置方法說明如下：

1、初始對地電場上限閾值：該閾值為線路正常運行狀態(tài)下，故障指示器在持續(xù)1個小時內(nèi)所采集到各相線路對地電場的平均值。注意：A、B、C三相線路，每一相均配置各自獨立的初始對地電場的上限閾值，以增加判斷的準(zhǔn)確性及可靠性。

2、初始對地電場下限閾值：該閾值設(shè)定為各條線路所設(shè)定的“初始對地電場上限閾值”的5％。注意：A、B、C三相線路，每一相均配置各自獨立的初始對地電場的下限閾值，以增加判斷的準(zhǔn)確性及可靠性。

3、三相線路保持“大于初始對地電場上限閾值”狀態(tài)的持續(xù)時間：即三相線路保持超過初始對地電場上限閾值的狀態(tài)所持續(xù)的時間長度。該時間閾值可由線路維護(hù)人員根據(jù)線路負(fù)荷運行情況優(yōu)化設(shè)定。若線路負(fù)荷較穩(wěn)定，則時間可以設(shè)定稍短(2秒)，若線路負(fù)荷波動較大，如有大型電動機頻繁啟動，則可盡量給予充分時間避開電動機啟動所需時間，如設(shè)定為5～10秒，從而避免誤判。

4、電流突變上限閾值：該閾值的設(shè)置遵循兩種原則：第一種是絕對值形式，即故障指示器所安裝線路的短路跳閘閾值電流(短路跳閘閾值電流為每條線路供電局都會設(shè)置的常規(guī)參數(shù))；第二種是相對值形式，即按照下面公式進(jìn)行判斷：

(I_{現(xiàn)在}-I_前一個)/I_前一個>I_比例

其中，I_{現(xiàn)在}：當(dāng)前周期所檢測到的線路電流數(shù)值；I_前一個：前一個周期所檢測到的線路電流數(shù)值；I_比例：需根據(jù)所在線路日常負(fù)荷變化情況而定，要避開該條線路正常負(fù)荷變化最大比例，即若該條線路正常負(fù)荷變化最大比例為10％，則I_比例可設(shè)置為12％～15％。即I_比例為所在線路正常負(fù)荷變化最大比例的1.2-1.5倍。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。