故障指示器定位方案(温江)

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1、故障定位系统技术方案北京合锐赛尔电力科技股份公司2015-2-91、概要配电线路传输距离远，支线多、大部分是架空线和电缆线，环境和气候条件恶劣，外破、设备故障和雷电等自然灾害常常造成故障率较高。一旦出现故障停电，首先给人民群众生活带来不便，干扰了企业的正常生产经营；其次给供电公司造成较大损失；再者一条线路距离较长，分支又多，呈网状结构，查找故障，非常困难，浪费了大量的人力，物力。我国10KV配电网系统主要以中性点非接地系统（俗称小电流系统，Y/Δ结构）为主，近年以来随着电网建设速度的加快，配电网线路结构越来越庞大，越来

2、越复杂，但由于在线路运行状态监测方面尤其单相接地故障监测方面一直无法满足广大电力用户的需求，严重影响了供电质量。虽然各供电公司配电线路大量采用故障指示器来解决故障寻址的问题，客观上在一定程度上提高了查找故障的效率，但目前国内外所有故障指示器均存在致命缺陷：无法可靠、准确地检测单相接地故障线路。所以，故障指示器仅仅是解决了部分问题，没有解决广大供电公司迫切需要的单相接地故障检测功能。而利用配网自动化系统能够实现故障监测及自动定位（寻址），但成本太大，难以推广。北京合锐赛尔电力科技股份有限公司多年来在电力系统输配电网自动化

3、系统、故障检测技术方面积累了大量的技术能力和丰富的现场运行经验，为客户提供从主站系统到配电终端设备、一次设备、通信网络设备等全方位的解决方案及装置，尤其是我公司根本性地解决了单相接地故障接地选线以及故障定位问题，在国内第一次成功解决了单相接地故障的检测技术难点。故障定位系统分为有源故障定位系统和无源故障定位系统，我公司系统的型号分别为：FIS2000故障定位系统和FIS3000故障定位系统。系统故障监测采用成熟的故障指示器，包括架空线路和电缆等多种类型。在系统中，故障指示器分布挂装在电力传输网络上需要监测的位置（如：各

4、分支处，各事故多发事段等）。故障信息通过移动运营商提供的成熟的GPRS网络传送到监控中心，只要有GPRS/GSM信号的地方，就能实现可靠通信。系统集故障监测、负荷电流监测、温湿度监测等于一体，在线路出现短路故障、接地故障、断电、送电等情况下，将采集的特征数据传送到监测中心，监测中心发信息给维护值班人员手机，使管理员不在办公室也能监控到线路的运行情况，完全做到线路情况实时监控，不受管理员上下班影响，同时在计算机上显示故障位置，具有操作界面简单、友好等特点。1、无源故障定位系统2.1无源故障定位系统构成图2-1系统总体结构

5、图无源故障定位系统包括三部分：1、故障指示器每组3只（A，B，C三相），安装于架空或电缆传输线路上，对传输线的短路、接地故障状态进行实时检测。当指示器发现线路有接地或短路故障时，把故障状态传送给对应的IPU。2、通讯转发站每个杆塔安装1台，最多可以搭载10组（30只）指示器的通信，且互不影响。信息处理单元（IPU）收集分布在附近的一组或几组指示器发送的的故障状态，通过GPRS远传到主站系统（FIS3000）。3、主站监控系统数据处理及转发系统接收线路上所有IPU的信息数据，得到线路上所有指示器的状态，数据处理系统（FI

6、S3000）监视的整个电力系统，对收到的信息进行分析处理，形成故障状态信息。变电站111111111111123456定位543212.2无源故障定位技术原理图2-2无源故障定位系统原理图1、短路故障检测技术原理过流原理与负荷电流自适应智能突变原理相结合来判断故障，可以有效的提高检测准确度和可靠性。根据短路故障的特征，提供信号已经量化的、可在线调整参数的速断/过流和自适应负荷电流的过流突变两种短路故障检测方法，同时上报短路故障电流、负荷电流和线路对地电场，使得短路故障检测更准确、更灵活，如下图所示：图2-3短路故障检测

7、技术原理2、接地故障检测技术原理传统检测技术：（1）零序电流法只适合于中性点直接接地和无消弧线圈的系统，即大电流接地系统，而我国中性点大部分为消弧线圈接地方式，即小电流接地系统，导致零序电流法是不准确的。（2）五次谐波法单相接地故障发生后：a、系统中的非线性元件（如铁磁元件等）会有大量谐波分量产生。b、放电或故障点燃弧导致大量谐波电流产生。c、由于消弧线圈的存在，所以接地电流中基本不包含3次谐波与3次谐波的整倍数的高次谐波，这样在发生单相故障时高次谐波中5次谐波分量就较大。原理：检测线路电流的5次谐波的变化情况，当5次

8、谐波突然增大，同时系统电压下降，则判断为发生接地故障不准确原因：实际中，故障后，故障相5次谐波电流增加的比例为：46.65，几乎没有变化的比例：41.6%；反而减少的比例：11.75%，因此，实际线路中5次谐波的变化很难用来准确的检测单相接地故障。（3）首半波法根据接地时暂态信号特征，采样接地瞬间的电容电流首半波与电压波形，比较其