配电网馈线故障指示器检测平台设计分析

葛毅

摘 要：配电网馈线故障指示器能够快速实现故障位置的精准确定，对配电网络的发展具有重要意义和价值。文章详细分析配电网馈线故障指示器检测平台的设计，根据相关规范，详细探索检测平台的设计方案，分析检测平台各个组成元件的基本功能，根据实验原理，以3种配置方案进行设計和分析，并将3种设计方案进行对比和研究，探索配电网馈线故障指示器检测平台的发展方向。仅供参考。

关键词：故障指示器;检测平台;配电网络

0 引言

随着我国电力网络的快速发展，故障指示器成为电力故障响应机制的重要检测设备。一方面，高质量的故障指示器能够实现电力故障的精准确认，减少不必要的人工排查。另一方面，故障指示器随着电力网络的发展而同步升级，对应的检测要求以及检测功能更加多样。因此，不少企业生产的故障指示器，其质量良莠不齐，需要对相关设备进行检测和分析。

1 故障指示器检测平台的设计思路

根据《配电线路故障指示器技术规范》等相关内容的要求，对故障指示器的静态、动态功率消耗情况进行检测，分析指示器的使用寿命、电气性能、抗干扰性、抗电流冲击特性等一系列数据，利用故障检测平台进行分析和研究。因此，结合故障指示器的电路输出路线，模拟对应的电压、电流以及电路运行情况，从而判断故障指示器的具体质量。

2 故障指示器检测平台的组成元件以及相关功能

故障指示器检测平台是由信息处理系统、升压装置、故障指示综合检测装置、升流装置等构件组成[1]。利用信息处理系统，开展故障指示器的电流仿真测试，同时对测试流程进行配置，强化数据分析能力与数据采集能力，利用计算机开展检测试验的软件设计，包括通信层、数据库层、应用层三种结构，明确数据库的资料体系，关联各个软件层级的数据联动性。在升压装置中，设置升压器开关与升压器，利用两个设备分别测试故障指示器综合测试装置的通信能力、接收控制能力，并产生对应的电压。故障指示等综合测试装置，与升流装置、升压装置组成试验的总控体系，能够借助对应的功能，开展设备的检测操作，尤其是各个构件的联动成效，能够快速识别故障指示器的具体问题。通过实验中的大电流线路，有效引出相关的电流数据，结合反馈线路以及波形数据分析设备，以电子计算机进行分析和梳理，为后续的信号测试提供帮助和支持。

3 实验流程

现代故障指示器的检测试验流程，主要是利用电脑进行检测，然后根据检测的数据和指标进行电脑数控分析。如表1所示，对应的试验检测流程能够有效明确检测的内容和结果[2]。

根据试验流程，利用计算机将仿真信号进行模拟和试验，然后利用故障指示器分别开展对应的试验内容。利用上位机采集对应的数据和信息，判断波形电流的正确程度，最终由试验人员进行数据核对，判断故障指示灯各个数据的具体显示意义。

4 故障指示器测试装配配置方案

众所周知，故障指示器的综合测试装置，由故障指示器控制部的核心单元负责，因此在检测过程中，可以按照不同的数据处理需求以及数据处理能力进行测试方案配置，以多种通信接口或者多种通信设备进行设计[3]。

4.1  方案一

以PLC为核心的控制单元，利用电子计算机的程序控制器进行程序编制，提升程序的可靠性、灵活性、适应性，配置高速CPU等设备，提升控制单元的计算能力，并且支持多种通信接口，满足指示器的多种通信接口要求。另外，故障指示器的核心控制装置，需要利用PVC作为检测控制单元的总控平台。PLC将接收到的信息数据，根据上位机的处理系统进行接收和记录，然后再结合既定的设定方案进行检测，以串口通信方式，向升压设备、升流装置等发送对应的指标，并且在相关装置收到指令后，开始控制操作，确定对应的命令要求。另外，PLC与触摸屏通过串口通信方式，并且在PLC上进行显示。根据PLC的软件进行控制和操作。PLC系统启动后，会根据设备传输的相关参数进行配置，对上位机的各项试验指令进行分析，判断其指定的正确与否，同时跟进对应的试验程度。当确定上位机试验指令操作无误后，对指令进行传达和确定，控制升压装置的电压值以及升流装置的电流值，分别判断对应的检测数值是否达到相应的标准，然后根据对应的答案控制输出电压与输出电流，从而实现电压值、电流值达到实验要求。最后控制升压、升流开关，详细分析模拟线路的基本状态，并且将试验结果进行上报，生成各项检测数据。由此可见，当PLC启动后，通过设置各个通信接口中的各项参数，进入到试验的循环等待模式，检测上位机的各项信号制定，并进行科学解读，对应的操作流程，属于自动化的管控模式，并且该方案的操作和设定，都会由PLC统一负责[4]。

4.2  方案二

方案二采用嵌入式电脑，是集合主板、CPU、内存条等一系列设备，能够实现集成化、多元化、高端化的设计理念，能够实现多种故障指示器的有效连接，实现高效的一体化管理，并且其核心性能远远高于传统电脑设备。嵌入式电脑，能够融合多种通信信号，包括以太网、WiFi、USB等关联设备，实现多个数据接口的同步连接，同时可以对部分数据进行快速分析和计算。需要注意的是，该设计方案，需要搭载处理能力极强的CPU，并且能够实现多轨同步计算，从而实现对控制单元的有效操作。例如，嵌入式电脑核心控制单元设备具备多种接口，能够满足市场绝大多数故障指示器的需求和标准。

该方案中，采用嵌入式电脑设备，需要开发相关的控制软件以及控制系统，同时在电脑内部设定对应的管理程序，明确对应的操作内容，并将各项命令与控制设备进行关联。例如，在嵌入式电脑中，主要分为硬件层、中间层、软件层以及功能层，各个操作层级对应的操作内容各不相同，需要在微处理器的控制系统中，实现所有数据的统一化管理，并且在系统的中间层进行数据互换，将硬件设备与软件程序进行整合和梳理，结合控制系统，开展对应的检测操作，实现系统的有效运行。

4.3  方案三

平板触控屏，作为设计方案的核心控制面板，能够在控制屏上对设备中的各项内容进行调整和管控，包括电子计算机的控制系统与控制元件，可以实现工业级的生产和操作。不仅如此，平板触控屏是利用多元远程信号实现的操控模式，其核心数据处理功能依然由电子计算机进行计算，在5G网络的覆盖范围下，以发展工业4.0的核心发展理念，构建云计算网络控制体系的计算中枢，能够在复杂系统中，实现各项数据的精准计算。借助云端的控制体系，还能够将检测平台进行设备精简化，尤其是核心处理单元，可以借助云端的处理能力进行分析和计算，降低实体空间中的设备占据需求，还能够降低检测企业的检测成本。不仅如此。云端的检测体系，能够支持多种设备系统的兼容模式，例如，Window系列的全部操作系统，同时还能够结合Linux以及迷你终端的Java等设计软件进行联合操作。在触控系统中，实现控制程度的精准化和高效化。与传统检测技术相比，具有超强的检测速度与检测速率，尤其是针对故障指示器的短路报警测试，能够快速识别设备的精准性和反应速率，在现代电力体系的故障指示领域中，具有一定前瞻性和先进性。另外，在系统中，如有负荷波动、变压器空载、单相接待等一系列问题，同样可以实现快速检测，并且能够满足信息传递等相关要求，实现检测问题的快速确认。

3种方案的设计和研究，需要结合检测企业的资金总量进行判断和分析。其中，第一种方案开发资金少、适用范围广，成本相对可控。第二种方案，需要采购部分的设备、开发相关系统，存在一定的技术壁垒。第三种方案，其投资比例相对较低，但是后续服务费用相对较高，适用于大批量、高速度检测需求的企业。因此，应针对三种开发方案的差异性，灵活进行设计和选择。

4 结语

综上所述，故障指示器检测平台设计，需要针对不同的检测情况以及检测需求着手，同时还要在现有的科学发展基础上进行灵活设计，提升检测平台的检测效率，改進检测技术的诸多劣势，发展和设计现代的检测技术与检测手段，在检测过程中，不断提升检测平台的检测效率，融合多种检测技术，发展和创建具有一定先进性的检测体系。

[参考文献]

[1]何乐彰，何炳源，徐俊杰，等.计及可靠性约束的配电网故障指示器优化布点方法[J].电力系统自动化，2020（18）：116-123.

[2]孙海志.冶金企业配电网自动化故障定位及优化[J].冶金动力，2020（6）：6-8.

[3]林海涛，曹春城.探究基于故障指示器的配电网故障定位研究[J].中国新通信，2019（18）：83.

[4]关镇华.基于智能分段开关及故障指示器提高配网可靠性的分析[J].通讯世界，2019（2）：156-157.

（编辑 傅金睿）