在線錄波故障指示器應(yīng)用與分析

林麗紅

（惠州惠陽供電局，惠州 516211）

0 引言

為提高故障定位準(zhǔn)確性[1]，解決傳統(tǒng)故障指示器無法準(zhǔn)確定位故障區(qū)段的問題，減輕運維人員現(xiàn)場工作壓力，可在配網(wǎng)10kV線路加裝暫態(tài)錄波型故障指示器，通過實施錄波監(jiān)測及故障定位裝置現(xiàn)場布點，實現(xiàn)有效檢測故障區(qū)段，并可以通過手機(jī)APP或電腦線上及時查看線路實時運行狀況。

1 在線監(jiān)測系統(tǒng)組成

由錄波故障指示器、通信終端、系統(tǒng)智能分析主站組成了故障定位系統(tǒng)。其中錄波故障指示器由一臺匯集單元和三臺采集單元共同組成，采集單元獲取暫態(tài)零序電流等信號，并通過無線通信將信息傳輸給匯集單元，匯集單元通過無線公網(wǎng)等通信手段將信息傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)[2]，根據(jù)主站系統(tǒng)的智能軟件再對故障進(jìn)行計算、定位，實現(xiàn)故障就地精準(zhǔn)檢測、定位。通信終端采用太陽能和免維護(hù)電池進(jìn)行供電，錄波故障指示器可以高精度地實時采集配網(wǎng)線路中的電流，對線路狀態(tài)發(fā)生異常時記錄相關(guān)變化和數(shù)據(jù)，對線路的運行狀況提前預(yù)警，大大提高了定位準(zhǔn)確率。

2 短路故障定位原理

當(dāng)線路發(fā)生短路故障時，從變電站到故障點之間的故障路徑上會流過比較大的短路電流，同時變電站會跳閘。此時，安裝在線路上的故障錄波型故障指示器會檢測到電流有效值I，它會從一個正常運行的電流值產(chǎn)生一個突然的上升ΔI（達(dá)到設(shè)定的故障電流值），最后由于線路跳閘導(dǎo)致電流降至0。只要電流電經(jīng)過的故障指示器檢測到有這樣波形的電流，經(jīng)過檢測到這樣的電流變化的波形故障指示器就能確定出故障的區(qū)段，檢查到故障后會立刻向主站上報整個故障事件及類型（短路過流），主站系統(tǒng)依據(jù)上報的事件和信號會進(jìn)行故障定位并發(fā)出相關(guān)的告警、故障信號。

3 單相接地故障定位原理

線路正常運行的情況下，無接地或者過流故障[3]，是檢測不到零序電壓或零序電流值的；如果發(fā)生單相接地故障就地的就會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象：故障的一相電壓驟降但是非故障的其他相相地電壓反而會增大，這個時候就會出現(xiàn)有一個工頻零序電壓，此外還會產(chǎn)生一個時間很短的（持續(xù)的時間一般不超過20毫秒）暫態(tài)高頻零序電流。發(fā)生這個暫態(tài)的過程之后，就會發(fā)展為穩(wěn)態(tài)過程，和剛剛我們描述的暫態(tài)零序電流幅度不一樣，穩(wěn)態(tài)工頻的零序電流的幅值是很小的。從上述過程我們可以得到結(jié)論，通過檢測暫態(tài)高頻零序電流信號可以對小電流接地故障的檢測是更加可靠和準(zhǔn)確的。

結(jié)合上段說的特點及理論和實際的分析結(jié)果，我們可以得出小電流接地配電網(wǎng)單相接地過程中高頻暫態(tài)零序電流的一些特征：正常區(qū)段和故障區(qū)段的的零序電流信號是不一致的、線路故障發(fā)生前和發(fā)生后也是不一致的，但是發(fā)生故障的線路它從故障點到電源之間的故障路徑上經(jīng)過的故障指示器采集到的信號又非常相似。故障定位系統(tǒng)就是依據(jù)此特點進(jìn)行單相接地故障檢測定位，故障指示器在監(jiān)測點觸發(fā)錄波，通過取得線路上安裝的各組設(shè)備的高頻暫態(tài)零序電流情況，主站系統(tǒng)就可以分析和計算出故障具體位于哪一個區(qū)段了。

4 試點運行情況

為提升故障查找效率，提升運維智能水平，本單位在4回公線上安裝了錄波型故障指示器，可以選擇在主線重要分段、支線T節(jié)點、長支線分段處、故障頻發(fā)地段都進(jìn)行故障指示器安裝布點，每回線路安裝10組。經(jīng)過三個月時間的監(jiān)測，共監(jiān)測到9起短路故障、3起接地故障（含瞬時故障），故障告警與定位均準(zhǔn)確，試用情況良好，能夠有效指導(dǎo)運維人員進(jìn)行故障巡視和快速復(fù)電工作。

5 結(jié)束語

通過加裝錄波型故障指示器，結(jié)合GPRS通信技術(shù)，實現(xiàn)了故障檢測與定位。試點線路上安裝的指示器，動作準(zhǔn)確率較高，能夠協(xié)助現(xiàn)場運維的工作人員迅速排查出設(shè)備或者線路的情況，不在故障范圍內(nèi)的線路能夠先恢復(fù)用電，總體來說對運維人員提升它們的工作效率及進(jìn)一步優(yōu)化供電可靠性有較大的幫助及作用。故障指示器顯示的一些瞬時接地頻發(fā)等信號，運維人員應(yīng)加強(qiáng)巡線工作，保證線路安全。