中壓避雷器故障識別器的研究和應(yīng)用

鐘育林 李定龍 梁仕州

摘要：避雷器故障識別器能有效判斷避雷器故障，并依據(jù)監(jiān)測故障電流的發(fā)出信號，方便配網(wǎng)線路巡視人員查看到告警信號后及時排除，達到快速恢復(fù)用戶供電的目的，縮短排障時間和降低勞動強度，解決了故障點難以查找、用戶復(fù)電時間長的問題。

關(guān)鍵詞：故障指示器? 故障? 電流? 接地

正文：

1.現(xiàn)有配網(wǎng)線路故障現(xiàn)狀分析

目前配網(wǎng)線路故障指示器是應(yīng)用在輸配電、電力電纜及開關(guān)柜進出線上，用于指示故障電流流通的裝置。一旦線路發(fā)生故障，巡線人員可借助指示器的報警顯示，迅速確定故障點，排除故障。

主要作用原理有，1.接地檢測：采樣接地瞬間的電容電流首半波與接地瞬間的電壓首半波，比較其相位，當(dāng)采樣接地瞬間的電容電流突變且大于一定數(shù)值，并且與接地瞬間的電壓首半波同相，同時導(dǎo)線對地電壓降低，則判斷線路發(fā)生接地，否則線路未發(fā)生接地。2.短路檢測：根據(jù)短路現(xiàn)象，在短路瞬間電流正突變、保護動作停電作為動作依據(jù)。

以河源市某供電局為例進行故障類型分析，2019年共發(fā)生10kV公用配網(wǎng)線路故障跳閘次數(shù)360次，其中有209次重合成功。跳閘重合成功線路多為瞬時性故障跳閘，發(fā)生跳閘后也組織開展巡視，但大多數(shù)未找到原因。重合閘不成功次數(shù)151次（其中1次為用戶開關(guān)）、占比41.9%，

由于線路故障多數(shù)為雷擊，造成線路電氣設(shè)備損壞，故障原因難以查找，特別是在晚上能見度差，故障設(shè)備更是難以發(fā)現(xiàn)，而線路故障指示器缺點是只能記錄線路故障點大概區(qū)域，不能提示是哪個設(shè)備故障，而且線路故障指示器在白天時不易查看是哪相線路故障，設(shè)備運行是否正常也無法進行檢查，對線路故障指示作用不明顯。

2.提高配網(wǎng)線路故障查找效率的技術(shù)措施

中壓避雷器故障識別器主要功能，是針對避雷器易受雷擊故障的特點，查找故障困難的問題，通過實時監(jiān)測避雷器引下線的泄露電流（一般避雷器故障后，內(nèi)部氧化鋅閥片被破壞），產(chǎn)生泄露電流會比正常避雷器泄露電流大且泄流持續(xù)時間長的特點，通過避雷器故障指示器報警裝置提示周邊人員，并通過4G網(wǎng)絡(luò)提醒運維人員故障點在哪個地方什么位置，方便故障設(shè)備查找，盡快故障線路用戶復(fù)電，提高客戶滿意度，其中中壓避雷器故障識別器包括故障識別模塊、報警裝置、通信模塊、備用電源等模塊。

為提高中壓避雷器故障識別器故障判斷的準(zhǔn)確度，首先在過電壓及正常運行電壓下，對各類等級避雷器進行故障模擬，找出各類等級避雷器極限泄漏電流區(qū)間及異常泄漏電流大小，記錄泄漏電流及泄漏持續(xù)時間，一般情況下過電壓泄流時間極短，短暫的接地對系統(tǒng)沒有影響，正常電壓運行環(huán)境下，以10kV氧化鋅避雷器為例，避雷器的高阻抗電阻，當(dāng)泄漏電流大于1mA，放電持續(xù)時間大于10ms時，作為故障識別判斷依據(jù)。

為提高報警裝置傳動性和有效性，報警裝置接收到故障信息后啟動報警提示燈（閃紅色），方便配網(wǎng)線路巡視運維人員及周邊人員查看（警示燈設(shè)置成高亮報警紅燈）。同時為解決山區(qū)線路廣，巡查困難，可利用4G通信網(wǎng)絡(luò)將故障信息及地址通過短信發(fā)送到運維人員手機上，快速發(fā)現(xiàn)和查找故障點，達到線路快速復(fù)電的目的。

為保證將裝置采集的故障信息能通過通信模塊傳遞給運維人員，需提供長續(xù)航的備用電源，當(dāng)線路故障停電時，可通過備用電源提供電能給驅(qū)動報警裝置以及信息上傳使用，而中壓避雷器故障識別器電源主要是兩個供給方式，電源一：當(dāng)線路有電時變壓器220V供電（充電），沒電時備用電源供電;電源二：太陽能電板給備用電源供電，整個中壓避雷器故障識別器電源有蓄電池供電。

結(jié)束語：配網(wǎng)線路故障查找一直是配網(wǎng)運維的難點痛點，特別在山區(qū)，線路避雷器設(shè)備型號多、故障隱蔽性強，故障難以發(fā)現(xiàn)排查，而故障識別器能有效提升配網(wǎng)工作效能，快速恢復(fù)線路供電，對配網(wǎng)運維設(shè)備管理的良性發(fā)展有著重要的促進意義。

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