10千伏配网故障快速定位系统

王刚 王森琰

摘 要：10千伏配电系统属于中压电网，其主要任务是承受高低压负荷，是系统与用户之间的交互枢纽，将影响电网的整体性能。10千伏配电线路具有接线点多、覆盖面积大、线路设计复杂、受外界条件干扰等特点。如何保证10千伏配电系统发挥有效作用，解决10千伏配电线路运行中存在的问题，暂时是摆在电力领域面前的问题，本文对10千伏配网故障快速定位系统进行分析。

关键词：10千伏配电网;断层;快速定位系统;分析

1故障定位系统介绍

1.1.故障定位系统的组成

故障定位系统由数字故障指示器、数据集中器和主站系统组成。主站系统包括服务器、故障定位系统管理软件和工作站。数字故障指示器：根据内部判据进行故障判断，管理软件根据数据集中器传输的故障信息特征确定故障类型。数字故障指示器采集线路上电流的特征信息，并与软件系统相结合，提高接地故障检测的准确性，其主要组成部分有数据采集模块、数据处理模块、电源管理模块、通信传输模块。数据集中器：通过数据集中器实现主站与数字故障指示器的连接，利用通信技术实现数字故障指示器与主站命令之间的数据交换和传输。它的主要组成部分是通信传输模块、电源模块和数据处理模块。主站：主要组件是服务器、工作站、配电网故障定位系统管理软件，主站是系统的核心，它将对采集到的信息进行处理，并对故障进行定位和检测。

1.2.系统工作原理

系统采用过流分速方式，FCI检测和指示的故障不仅是配电网的两相接地短路和过流故障，而且是变电站的退出跳闸，是目前最准确、最可靠的判断依据。接地故障初期电阻表现出较强的时变和非线性，接地电阻会减弱，电容电路的高频分量容易通过。因此，接地故障量中往往含有大量的暂态分量。该系统利用小波变换对这类信号进行分析和故障判断。

1.3.10千伏配电网故障测距系统的功能

在我国许多地区，由于当地配电线路、地理条件、气候等原因差异很大，因此相关配电线路故障较为频繁。如果不能快速准确地定位和排除故障，将在很大程度上影响正常供电，甚至造成巨大损失。随着10千伏线路故障测距系统的应用，不仅可以使我国目前的故障检测技术得到飞跃，而且可以节省大量的人力、物力和财力，最大限度地快速准确地定位故障点，大幅度的提高供电系统的可靠性和工作效率的同时还为故障的及时解决提供了第一手资料。

2设计原则

2.1可用性

配电网故障定位系统的设计必须坚持实用性原则，即建立配电抢修应用系统，使系统能够有效地服务于故障抢修的基本业务流程。一般来说，系统应具有故障定位、预警、故障信息发布等功能。配电网分析应用软件必须贯穿于配电网调度和运行的全过程，为配电网的日常工作提供辅助决策，突出其实用价值。

2.2可靠性

稳定性和可靠性是系统运行最基本的要求，而要做到这一点，就必须采取以下措施和机制：第一，软件保护机制，由系统支撑平台软件提供完备的功能，从而确保各类故障问题的快速发现、准确定位、隔离和恢复;第二，备份恢复机制，系统提供全面的实时数据库和历史数据库，通过数据的备份与恢复，为数据的安全性提供保障;第三，规范开发与工程化，系统应严格按照软件工程的科学方法，通过全面测试，保证程序运行的可靠性和稳定性。

2.3安全性

系统要做好从网络系统到操作系统，再到应用软件的全方位安全防护工作，以避免未经授权用户的访问和外界非法人员的入侵。同时，要控制系统硬件设备的质量，所有硬件产品必须达到当前公认的国际、国内标准，并有可靠的质量保证和完善的售后服务保障。

3.10千伏配电网故障快速定位系统研究应用

3.1.配电线路故障快速定位隔离装置组成10千伏配电线路故障快速定位隔离装置主要包括主机、软件、监测系统以及线路电压互感器等。一旦配电线路发生单相接地故障或者发生短路故障，监测系统可以通过线路柱上的开关（电流互感器）采集相应的电流信息（包括短路电流、零序电流）。通过GPRS无线通信系统输送到主机，之后对其进行数据分析处理，从而能够得到故障所在区域。同时，隔离装置会发出切断线路支线或者分线段柱开关的指令，从而能够将故障区域实施隔离，确保非故障区域的可靠性和稳定性，對于故障隔离来说，最主要的是加强10千伏配电线路运行情况的监测。所以，需要增强相应调度人员的责任意识，确保其工作的严谨性。

3.2.通信变电站的应用

通信分站主要起着故障信息传输的作用，通常位于配电网系统分支线路的极点上。它可以实现远程通信传输，及时检测故障信息，并与远程主站系统通信，传递信息。当每条线路的故障指示灯发出故障信号时，通信分站将及时接收到编码信息，并对编码信息进行解码，然后传送给主站系统。通信变电站需要一个完整的供电系统来提供电力，通常依靠太阳能发电。

3.3.在线监测系统

在线监测系统的运用能够从根本上解决这些问题，极大地缩短了线路接地故障定位与检修的时长，还能够在定位精度方面予以进一步的提升。在线监测系统在安装与应用方面都有着不同的作用和特点，例如想要对配电线路的接地故障点进行精准定位，就必须要将在线监测系统中的特定部分或装置安装在变电站的出线端，这样才能够做到在第一时间掌握线路的整体情况。想要判断产生故障的源头，就必须要将该系统的定位检测装置安装在用户端，使其能够与电力用户保持最直接且有效的距离，才能够在接地故障出现时定位产生的根源，从而更好地提升定位精准度。

3.4.主站系统的应用

主站系统主要负责故障定位、分析和处理。通信系统的故障信息在应用程序的处理下传送到主站系统。主站系统有接线图接口，能清晰显示故障点的具体位置和相位，明确反馈具体故障信号，并及时使报警系统发出相应的声音，同时将信号传送给维修人员携带通信设备，从而达到故障定位的目的。

4结论

实践证明10千伏配电网故障定位系统功能强大，信息传输相对稳定，能及时获取现场故障信号，为抢修人员提供准确有效的故障定位信息，大大提高了现场故障查找的效率。该系统的研究和应用也在一定程度上推动了我国配电自动化改革的发展。（结论不太明确需要重新进行修改明确）

参考文献

[1]陈建良.10千伏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（11）：48-49.

[2]沈国富，肖大林，陈明.10千伏配网故障快速定位系统应用[J].中国电业（技术版），2015（08）：13-14.