中压配电网故障定位系统探索与实践

陈卓云

广东电网有限责任公司惠州龙门供电局

中压配电网故障定位系统探索与实践

陈卓云

广东电网有限责任公司惠州龙门供电局

随着社会经济的不断发展进步，人们对于电力的使用需求也在不断增加，而电网系统的稳定性也是人们日常用电的基本保证。如果配电网发生故障，那么也会影响到正常的生产生活，因此还需要对配电网故障进行及时的检修。配电网故障定位系统能够及时的对配电网中的故障进行检查定位，从而有效的保证电力系统的稳定供应。

中压配电网；故障定位

1、配电网故障地位系统的基本内容

中压配电网络有着一定的复杂性，因此在发生故障时也难以及时的进行查找，通常情况下，如果配电网发生故障，那恶魔变电站的出口就会出现跳闸，而在采用了跳闸装置后，配电网线路上的支线也难以有效的保证其运行。因此在进行查找配电网故障时也存在着很大的困难，特别是在一些分支较多、线路较为复杂的网络中，对于故障的查找也更加困难。为了更好的对配电网故障进行定位以便及时的进行维修，那么还需要采取相应的措施。首先，要保证在第一时间内对配电网中的故障进行实时的检测，并且通过检测的内容来进行报警。其次，故障区段的精确定位可以更好的降低维修的时间。最后，电力线路的负荷电流以及电流的状态也能够实时的进行检测，并且在线路中的开关和电缆头的温度也能够及时的进行报警。中压配电网的故障定位系统中需要由控制主站、故障指示器、通讯中断以及无线测温传感器等多种装置组成，通过射频以及无线技术等来将指示器以及终端和主站之间进行联系，从而有效的判断出配电网中是否存在着短路等问题，同时对检测线路中的情况进行实时监控，保证在发生故障后第一时间进行报警。如果配电线路中出现短路、接地以及异常发热等情况，那么系统的定位系统会进行远程的信号报警，并且对历史数据进行保存，维修人员也可以根据配电网故障定位的警报来第一时间进行排查。

2、系统的基本原理和设计的要求分析

2.1 故障检测原理

配电线路的短路故障是最为常见的一种故障形式，在发生故障时系统会按照相应的依据来对故障进行判断，其中包括以下几方面内容：首先是线路正常运行一段时间后，以避开合闸后线路存在故障立即跳闸引起非故障分支的舞动；其次是线路中设置一定值的突变电流，与系统负荷的电流没有直接的关系，这样适用性也会相应有所增加；最后，在突变电流出现后，持续时间如果过长，那么保护装置启动的时间也会低于故障切除的时间。在保证以上每一项都能够达到要求后，那么线路就会出现短路故障，在这样的情况下，存在误动的可能性也会大大降低。同时，在单相接地故障方面，也需要有一定的判断依据，其中也包括了以下几方面内容：首先，线路在运行一段时间后才出现不稳定的情况；其次，线路中突然出现较大的故障电流，并且设置的接地故障参数也会相应有所增加；最后，接地相电压会降低，在发生故障时，那么检测的参数也会设置出现延时的情况，从而避开发生的故障。在发生这样的情况时，系统就会判断为单相接地故障。

2.2 定位与监测功能复合

现如今，配电网设备中的检测技术大多采用了红外测温侦测法，采用这种方法有着可靠性高、应用简单等特点，但是操作需要通过人工来完成，并且在设备运行一段时间后，系统在运行过程中的开关电缆终端设备也会发生设备问题，而这种设备大多都是包括在电线内的，并且运行的环境相对较好，不会出现电缆终端设备的巡检以及故障查找困难等多种问题。因此在进行故障定位系统设计之，就需要将实时监测技术以及指示器一体安装等多种设备进行结合，这样不仅能够有效的满足设备运行负荷的可测性，同时也可以有效的满足开关柜电缆头温度的检测，在发生电缆线路故障时，不同荷载以及不同温度环境下出现发热的情况，那么久可以积累历史数据以及检测数据来为系统的警报提供依据，并且定位于检测功能的复合也有着实时渐变、技术可靠以及成本低等特点，因此可以进行全面的推广和使用。

2.3 参数调整功能

在以往的故障指示器应用中，因其封装出厂后，内部参数设置已固化，无法根据线路结构、线路变动、负荷变化的不同动态调整，且在批量生产、安装中，即使参数设置不一样，也可能因线路变动与现场不一致或现场安装混淆，在出现误动或拒动后，也无法通过调整参数解决问题。

2.4 复位功能设计

故障指示器的复位模式多按时间设定而工作，一般有2～48h的时间设定，具体则由购买方提出、厂家在封装出厂前设定完成。而本地指示后即使故障很快得到处理、线路正常送电后，指示器在设定的时间内一直处于翻牌、发光状态，给人一种线路继续有故障存在的误导，不能及时投入正常使用，且线路地处位置不同、交通情况不同、故障点查找的难度不同，位置较远、交通不便、故障点隐蔽难查的复归时间与容易修复故障的复归时间应该不一样，即使同一条线路，也会因故障类型不同导致故障点的查找时间差异较大，这些都对复归时间和方式提出了新的要求。

3、现场应用安装位置方案设计

故障指示系统的现场设备即故障指示器的密度、安装位置与故障区段的准确定位密切相关，既要考虑能够尽可能缩小故障区段，同时也要考虑经济性。

在本故障定位系统现场应用安装位置方案设计时，设计在线路出线（电缆出线距离较长、电缆通道情况较复杂）的第一基杆安装以判断电缆出线故障，双回路或四回路出线的仅在其中一路出线安装以节约成本，在开关两侧安装故障指示器及一台通讯终端以判断开关故障，在分支出线第一基杆和主线路负荷侧同时安装故障指示器和一台通讯终端以判断故障走向，在较长的分支线路（大于40基）中间安装，在环网柜进出线处、有地理障碍物附近（如立交、河流等）、架空线路中间较长距离的的电缆入地段安装，以实现这些监测点的故障检测与定位。

4、功能拓展设想

市区中压配电网出线的变电站大部分为小电流系统即非有效接地系统，面对单相接地故障的准确判断和监测这一难题，设想采用加装信号源判断的方案以增强接地故障判别准确率。在变电站或者变电站某一组出线上加装信号源，在发生接地故障后信号源主动向母线注入特殊编码电流信号，该信号仅在接地点和信号源回路上流过，故障指示器检测到这个特殊信号后发出报警指示，避免小电流接地系统单相接地故障故障信号较弱，特别是加装消弧线圈的系统，影响故障指示器准确指示的难题，但需要克服变电站停电施工、消弧安全等问题。

5、结语

通过细致的前期调研分析、功能定位和现场设计，本故障定位系统正在逐步投入运行，实现对故障检测诊断、故障区段指示、监测负荷电流、电缆终端头的长期温度，本地参数调整和操作复归功能进一步提高了系统的实用性，有效避免了误动拒动后束手无策的局面，从而为运维检修人员管理设备、判断故障提供依据，在形成典型经验后可向全地区推广，有效提高配电网线路自动化水平，进一步提高供电可靠性，为一流配电网建设提供支撑。

[1]袁钦成.配电系统故障处理自动化技术[M].北京：中国电力出版社，2007年1月.

[2]刘健，倪建立.配电网自动化新技术[M].北京：中国水利水电出版社，2004年1月.