配电网测温型故障指示器显示及远传系统技术

陈学敏++邹宇++黎炳坤++肖高林++马巨夫

摘 要：在社会持续发展的背景下，人们对电网运行的质量、可靠性有着严格的要求。现阶段，在电力行业中，配电网有着配电点多、配电涉及范围广、接线方式烦琐的特点。如果配电网在运行过程中发生线路故障，则需依靠配电检修人员按照线路编排的流程进行查找，这不仅会增加检修人员故障查找的难度，还能缩短恢复供电的时间。近年来，随着电气自动化技术在配电网中的应用，使配电网运行故障检修工作难度逐渐降低。因此，对配电网测温型故障指示器及远传系统技术进行了详细分析。

关键词：配电网；测温型故障指示器；远传系统技术；检测系统

中图分类号：TM76 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.145

现阶段，国家配电网均采用现代自动化技术，即将计算机技术、通信技术以及网络技术进行系统化整合，从而实现对配电网设备的远程遥控和控制。在配电网运行过程中，可根据当地的实际电力需求，利用、配电网内远传系统技术对其进行优化与调整。同时，可依据配电网远传技术完成故障定位、隔离以及恢复供电等多项工作。基于此，笔者以测温型故障指示器为例，对配电网中的运行故障进行了详细阐述。

1 配电网运行现状

现阶段，在配电网运行过程中往往具有以下特点：配电网线路以辐射型线路为核心，使其线路在连接方式上呈现“手拉手”的形式；配电网自动化技术相对滞后，在电网调度过程中采用“盲调”的方式；配电网运行设备较为陈旧，实际运行条件相对较差，提升了配电网运行故障的发生概率；配电网建设相关投资资金渠道较窄，人们对电力的需求度相对较高，增加了配点网供电压力。

2 配电网测温型故障指示器

测温型故障指示器又可称之为电缆短路故障指示器，主要由前段检测系统、后台监控中心两个部分组合而成，具体结构如图1所示。其在环网柜以及电缆分支箱等位置中应用范围最为广泛，具体操作流程为：前段检测系统可对线路短路故障、线路接地故障、线路电流以及线路温度等进行随时检测。当线路在运行过程中发生故障时，可通过检测系统的检测将其信息传输至指示器内，由指示器对故障信息进行处理最终送至后台监控中心，便于配电网故障检修人员的查看。

测温型故障指示器相关性能参数：主电源为AC-220V和DC-24V；储备电源；铅酸电池为12 V、7 AH；通信采用无线射频，433 MHz；抗震能力方面，水平与垂直加速度分别为0.3 g和0.15 g；规格为IEC60870-5-104；主站銅线为无线和以太网、光纤、载波以及GSM；高度小于等于2 000 m，湿度为5%～100%，温度为-40～70 ℃；运行条件方面，电压为10 kV、绝缘耐压为125 kV、电流为0～630 A、耐受电流为15.75 kA/s；防护等级为IP68；使用年限为10年；功能方面，具有负荷监测、温度监测、故障监测、参数设置和现场调试等。

单相接地故障检测过程为：在针对该部分的故障检测中，主要利用电容放电的方式，通过测温型故障指示器的连接可知线路在运行中出现的电压降低状况，即使线路未与地面接触，也应将其纳入单相接地故障范畴。

对于线路短路故障检测，在配电网运行过程中，线路发生短路故障的现象较为常见，即线路在发生短路过程中，其电流在短时间内实现正向突变，为了对相关配电网设备进行安全防护，需要对该项电路短路故障进行及时处理，以减小配电网故障所带来的各种影响。

3 配电网测温型故障指示器远传系统

在测温型故障指示器定位过程中，主要采用远传系统技术手段，从而实现配电网故障自动判断的定位。在配电网测温型故障指示器定位系统中，主要由检测探头、子站、中心站、总站和通信系统五部分构成。其中，探头主要将配电网故障信息传输至故障指示器中，可采用无线以及光纤两种通信方式。在配电网运行中，测温型故障指示器探头可完成对架空裸线和架空结缘线引起的线路短路故障、单相接地故障的检测，从而根据故障类型的不同进行合理判断，减小配电网故障所造成的各种电力损失。但在实际调查过程中，应根据配电网运行场所的不同，对故障指示器的类型进行合理选择，具体的故障定位系统运行流程如图2所示。

图1 测温型故障指示器结构图 图2 测温型故障指示器远传系统定位流程

3.1 工作原理

在配电网的运行过程中，对于在线路附近出现的短路故障或单相接地故障，由于故障检测部门的差异，需对测温型故障指示器检测探头进行合理安装，即将探头安装至线路分支处。所以，依据探头显示的零序电压和信号源的差异对配电网运行故障进行进一步定位。配电网故障确定后，由探头将特殊处理的故障信息传输至通信系统中。在此过程中，如果属于架空线路，则应利用无线通信系统将故障信号传输至子站内，从而根据子站所获取的信息动作；如果为电缆线路，则应在安装短路故障指示器外，安装电流零序接地检测信号装置，利用塑料光纤、面板指示器对其二者进行有效连接，并在面板指示器发出光信号时，实现电子开观点与子站之间的有效连接。

3.2 定位系统的优势

可在配电网中性点实现阻性负载信号的接入，如果配电网在运行中出现故障，则其装置可自身延迟接入时间。从整体上来看，测温型指示器远传系统具有在线监测、使用范围广、准确度高、可现场试验以及实践运行等多种优势，可对配电网运行故障的发生原理、故障类型进行全面判断，还可依据故障原理及时对配电网进行电力恢复，降低电力损失。

在测温型指示器内增加无线发射、光电发射两种形式，可对配电网故障检测与指示器部分进行有效分离。在此过程中，无线测温型指示器的通信距离在20～30 m之间，适用于架空线路；如果通信距离在1～5 m，则光纤传输信号指示器适用于开关柜或电缆线路。在指示器探头接收到故障信号时，需按照终端控制、现场控制的方式对其通信系统进行远距离调控，最终实现对配电网故障的远程定位。

对于测温型故障指示器而言，应在控制中线内安装指示软件和定位软件，采用短路故障定位与单相接地故障定位的方式，结合地理信息系统对其故障进行远传控制。在此过程中，测温型故障指示器远传系统主要包含以下几种子系统：图形编辑系统、故障检测系统、定位信息系统等。其中，图形编辑系统主要对配电网运行图进行创建和修改，比如电力运行线路和杆塔、开关与变电站、开闭所以及故障指示器等。故障检测系统主要实现地理信息系统地理信息系统与管理信息系统之间的有效连接，不仅可实现对配电网运行故障的检测，还可对配电网运行故障进行及时维护与抢修。

4 结束语

综上所述，在针对配电网测温型故障指示器及远传系统技术的研究工作中可知，现阶段配电网主要以智能化以及自动化运行为主，在运行结构上有简易性的特点。基于该特点，配电网在运行过程中极易发生故障。如果未对电网故障进行及时抢修，则易造成难以想象的后果。因此，在配电网的运行过程中，通过对测温型故障指示器的运用，可在一定程度上缩短故障定位的时间，从而快速完成故障检修工作，缩短由配电网故障引起的停电时间。

参考文献

[1]刘志轩，周金聪.基于智能型故障指示器的配电网智能故障定位系统[J].电世界，2015，56（05）.

[2]代云洪，梁仕斌，田庆生.故障指示器系统有效性研究[J].电器与能效管理技术，2015（08）.

〔编辑：张思楠〕