10kV配网信号源的研制与应用

汤霄 翁利国 潘镔 徐垚

摘 要：伴随着我国国民经济的飞速发展，社会对于电力的安全需求也不断提高，对于发生故障查找的方式也越来越严格要求，精确度要求也越来越高。配网信号源检测是按照小电流接地系统单相接地故障的特点，通过检测使故障线路上产生的不对称电流信号的特征来实现故障选线和故障点定位的。解决了10kV配网因故障电流较小，故障特征复杂而无法检测到故障点，无法修复的问题，文章主要对10kV配网信号源检测的原理，设备的特点进行了分析，阐述了安装的方式。

关键词：信号源；接地；报警；监测；定位

中图分类号：TM727 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）31-0160-02

Abstract： With the rapid development of our national economy， the security demand of the society for the power is also increasing， the way of fault detection is also more and more strict requirements， the accuracy requirements are also getting higher and higher. The detection of distribution network signal source is based on the characteristics of single-phase grounding fault of small current grounding system， and realizes the fault line selection and fault location by detecting the characteristics of the asymmetric current signal on the fault line. This paper intends to solve the problem that 10kV distribution network can not detect the fault point and can not be repaired because of the small fault current and complex fault characteristics. It mainly analyzes the principle of signal source detection of 10kV distribution network and the characteristics of the equipment， and expounds the installation method.

Keywords： signal source； grounding； alarm； monitoring； location

1 概述

目前配电网多采用小电流接地系统，这类系统发生单相接地故障时，因故障电流较小，故障特征复杂，在小电流接地系统中单相接地的线路和点的确定一直是困扰配电网运行的技术难点。接地线路准确地选择和接地区段的查找，可以避免不必要的倒闸操作，保持供电的连续性。信号源检测法（不对称电流法）检测单接地故障是依据小电流接地系统单相接地故障的特点，通过检测使故障线路上所产生的电流信号是不对称，依此来实现故障线路的确定和故障点定位的确定。

2 工作原理

使用信号源检测接地故障为有源法，信号源安装在变电站接地变中性点（无中性点时则接在母线/出线上）或线路上。当线路上任何一处发生故障时（图1所示），故障信息被装在变电站内或线路上的信号源检测到后，动态阻性负载会通过信号源自动短时投入， 在变电站和现场接地点之间产生特殊的电流信号（小于50A），通过对电阻的编码控制，负载电流上的编码信号电流会产生叠加，这个电流信号会被安装的接地故障指示器检测到，若满足故障特征则故障检测装置给出报警，从而确定出故障位置。

当有单相接地故障的线路，故障信号会被信号源内的零序pt 检测到，隔离开关会进行盲投，投至非故障相时，形成回路与大地、接地点、线路、电流源、变电站之间，电流源产生故障电流附加脉动信号。系统通过检测附加信号，接地故障相的确定，脉动电流信号被指示器检测到后，做出指示动作。

3 设备描述

信号源有高压真空开关和高压电阻组成（图2所示）。当系统发生单相接地故障时（如图3中C相），信号源检测到零序电压超过定值，并发生5s后，内部的高压开关会闭合，又叠加一个有特殊规律的直流脉动电流信号在高压二极管和电阻通过大地接在故障相与其它健全相（如图中的C、B两相）之间的故障线路上的负荷电流上，该电流在故障线路、接地故障点和大地之间流过后返回信号源，该电流信号被挂在线路上的故障指示器检测到后，自动翻牌，接地故障点所在的出线、分支和区段会被指出。

4 设备功能

（1）实时监视变电站母线零序电压3U0。

（2）检测到接地故障以后，延时10秒自动选相并发出信号。

（3）系统接地期间，可进行手动“重发”操作。

（4）系统未接地时，具备人工模拟选相和发信操作。

（5）三相高压接触器控制回路电气互锁。

（6）工作电源要求具备空气开关和PT端子保险管保护。

（7）高压接触器带过载保

护。

（8）信号源的信号地和保护地分开。

（9）信号源具备动作后短信告警功能。

（10）信号源具备动作时短

时录波能力，并保存事件记录。

5 设备特点及安装方式

5.1 设备优点

安全性高：变电站主变、接地变、消弧线圈及线路的正常运行（相当于投入和退出一个阻性负荷）不会受信号源产生的信号影响，系统正常运行时与一次线路会完全隔离信号源。同时由于信号源产生的信号是低频纯阻性的，还可以对系统消除谐振，抑制过电压，降低过电压的危害。

准确性高：电流信号是信号源在故障线路上具有明显特征，该特殊信号被挂在线路上的指示器检测到后才会给出故障指示，因此系统运行方式、拓扑结构、中性点接地方式不受该检测方法的影响，准确性极高。

5.2 设备安装

确认高度后，将抱箍固定在电杆上，把横梁装在抱箍上面。

将支架的一端与横梁另一端连接后，确认下面抱箍的安装高度，安装好下面的抱箍后，把支架固定好，锁紧各个螺丝，形成三角支撑。停电后。用吊车把信号源放在固定好的架子后，锁紧底脚螺丝（圖4所示）。

接线，把所需用的线接完后，断开信号源箱体内的空开。合上跌落式熔断器后再把信号源箱体内的空开合上。进行调试！

参考文献：

[1]廖明星，谢斌，张明广，等.10kV配电网故障定位系统研究与应用[J].电子技术与软件工程，2015（22）：

118-119.

[2]陈友瑜.10kV配电网故障定位系统研究与应用[J].中国新技术新产品，2015（22）：74.

[3]陈建良.10kV配电网故障快速定位系统的应用研究[J].中国新技术新产品，2016.