故障定位仪在油区配电网中的应用

左传江等

摘 要：电力线路是电力网的重要组成部分，当电网发生故障时，如何快速、准确的查找到故障点显的尤为重要。文章介绍了故障定位仪的原理、特点及安装位置。

关键词：故障定位仪；电力网；快速准确

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）12-0054-01

目前，采油三厂有11条35 kV、1条6 kV，共计12条生产线路。油区配电系统绝大部分采用的是35 kV直配供电方式，配电变压器（35/1.14 kV或35/0.4 kV）和低压配电装置设在计量站，再由计量站经低压电缆辐射配电至抽油机电机等。

1 线路运行中存在的问题

随着油田的开发，35 kV线路的负荷不断增大、供电半径不断加大、分支线路不断增多，造成线路的结构愈来愈复杂，因此线路故障频繁。查找出具体故障所在的分支和故障点则非常困难。高压线路发生跳闸事故后，按照往常的处理程序，都要安排十几个人，分成若干个小组把全部线路巡视检查一遍，找到事故点，处理完后才能送电。这个过程时间长，给原油的生产带来了巨大的经济损失。

2 开展科技攻关找出解决问题的方案

针对目前电网运行中出现的严重问题，供电大队技术人员成立了科技攻关小组，通过认真分析、论证，为了缩短巡线和停电时间，在高压线路上安装短路故障指示器，当线路发生故障时，巡线人员可借助指示器的红色报警或翻牌显示，迅速确定故障区段并找出故障点，极大地提高了工作效率和供电可靠性。该技术的运用改变了过去盲目全线巡线，分段合闸送电查找故障的传统作法，加快故障处理速度；缩短停电时间，减少停电面积和用电损失，减轻巡线人员的劳动强度，提高了供电可靠性；它将为配电网安全、可靠、经济运行担负起电子“警察”的角色。

3 检测原理

3.1 接地故障

短路接地故障指示器通过采样接地瞬间的电容电流首半波与接地瞬间的电压首半波，比较其相位，当采样接地瞬间的电容电流突变且大于一定数值，并且与接地瞬间的电压首半波同相，同时导线对地电压降低，则判断线路发生接地。

3.2 短路故障

电流检测只有发生短路，电流突增，且开关跳闸才会指示。

4 主要特点

①显示部分采用红色荧光漆，视觉强，夜间微光照射条件下可明显指示，且长期在室外紫外线照射下不褪色，透视性好，抗污秽，抗老化。

②迅速、准确指明故障线路和故障点，缩短故障排除时间，为查找隐蔽性故障点提供了技术手段。

③避免传统多次拉合闸巡线给电力设备带来的影响。

④指示牌动作翻牌后，按设定的时间自动复位，线路如停电，恢复送电即复位。

⑤安装在架空线路上，免维护。带电装卸极其简单，不影响线路运行。

⑥准确度较高，不受电气参数、电网负荷的影响；能够避免送电、雷击、重合闸情况引起的误动；响应时间短。

5 安装位置

①安装在长线路的中段和分支入口处，可指示线路故障区段及故障分支。

②安装在变电站出口，可判明故障是出现在站内还是站外。

③安装在用户配变高压进线处，可判明故障是否有用户原因造成的。

④安装在电缆与架空线连接处，可区分故障是否在电缆段。

6 应用示意图

当线路出现接地或短路故障时，根据线路指示器翻牌情况，即可迅速确定故障点所在区间。应用示意图如图1所示。

由2#线B相2、5、8指示器和C相3、6、9指示器翻红牌显示，而11、12指示器仍为白色，即可判断出8、9至11、12区间发生故障。

7 主要完成的工作量

主要完成的工作量见表1。

8 效益分析

8.1 经济效益

①原油产量影响减少：按每年高压线路跳闸6次计算，以往每次处理故障平均按照3 h计算，现在只需要0.5 h就可以发现故障并处理完毕，可节约缩短事故处理时间2.5 h，线路产量按照20 t/h、原油按照0.4万元/t计算。

创效：20×2.5×6×0.4=120万元。

②节省了大量的人力、物力。以往线路发生故障时，一般都要动用20～30人，车辆3～4辆，少则2 h，多则半天方能找出故障点；而现在只需2人最多0.5 h就可发现并将故障处理完毕。

每次按照0.5万元计算，创效：0.5×6=3万元。

合计年创造直接经济效益：120+3=123万元。

8.2 社会效益

①确保了油区电网安全可靠运行，对保障原油上产具有重大意义。

②减少了职工的维护工作量，降低了职工的工作强度。

参考文献：

[1] 郭永基.电力系统可靠性原理和应用（上、下）[M].北京：清华大学出版社，1986.

[2] 刘明波，邱朝明.带有复杂分支子馈线的配电系统可靠性评估[J].电力系统自动化，2002，（4）.

[3] 别朝红，王锡凡.配电系统的可靠性分析[J].中国电力，1997，（5）.