对配电网故障查找的思考

对配电网故障查找的思考

黄青江 朱建琨 翟德庆

新疆独山子石化供水供电公司，新疆 克拉玛依 833699

[摘要]：随着信息技术的发展和进步，其在各个领域的应用也越来越广，有效的提高了各行各业的自动化水平，随着电网规模的扩大，传统方式的故障查找已不能高效、快速的解决电网故障，有效的利用故障指示器可以快速确定故障类型及地点才能保证现阶段电网的安稳长运行。

[关键字]：配电网 ; 故障指示器 ; 故障检测方法

引言：

随着我国现代化建设的不断深入，配电网安稳长的运行对保障人们工作生活具有直接的影响，而电力配电网的故障排除时间是确保供电效率的一项重要指标，如何在故障发生时第一时间赶到现场，查找并排除故障，提高工作效率，缩短停电时间，下文中将对比新老故障查找的方法进行阐述。

1.传统故障查找：

（1）故障区域的初判断

根据线路故障发生的地段不同、保护动作来确定故障大概方位，电流速断在线路的1/2内，过流保护保护线路全线与速断配合使用时一般在线路末段发生故障才会动作跳闸，当速断和过流保护同时动作时故障点应在线路中段，根据线路路段是否存在污染区、是否穿越林带、附近是否有施工作业，同时根据故障发生时天气情况来判断故障发生的可能地点，来粗略判定故障的大概方位。根据线路绝缘情况查找故障区域，电缆线路的终端头和中间头是绝缘最薄弱的着重检查。

（2）确定区域内故障查找

根据上述方法确定故障的大概方位后，对可能存在故障的线路进行线路巡视、分段排查、分段绝缘测试再进一步来精确定位故障的地点，多次排查后找到故障点，排除故障。

通过上述可以看出传统的故障查找，不能精确定位故障点，找到并修复故障点恢复供电需要大量的时间和人员调配，同时查找故障时对应急人员要求也很高，必须拥有大量的现场工作经验。

2.应用故障指示器查找：

故障指示器是一种安装在电力线路、电缆线路上提示故障电流的装置，将线路分段装设故障指示器，当线路发生故障时，短路电流流过，故障指示器翻牌动作，故障标识出现红色牌。电源侧至故障点之前的故障指示器都出现红色牌，故障点以后的故障指示器均不动作，即可判断，故障点便在最后一个红牌点与其后第一个非红牌点之间。故障指示器通常包括电流和电压检测、故障判别、故障指示器驱动、故障状态指示及信号输出和自动延时复位控制等部分（见图1）。

图1

(1)故障指示器原理

接地检测原理：国内目前常规使用的为五次谐波的检测和首半波检测；五次谐波的检测原理：当线路发生接地时，首先接地相的电压会降低，另外由于发生接地时架空线与地面之间形成虚拟电容被击穿，线路中的五次谐波分量会发生变化，在一定的时间范围内满足这两个条件，指示器认为线路发生了接地，指示器动作。首半波的检测原理：同样当线路发生接地时，接地相电压会降低虚拟电容被击穿，检测电容电流首半波与电压波形，比较其相位，当采样接地瞬间电容电流首半波与接地瞬间的电压相位满足一定关系时，同时导线对地电压降低，则判断线路发生接地故障。

短路检测原理：在短路瞬间电流正突变、保护动作停电作为动作依据。

（2）安装数量及位置

故障指示器的使用数量，理论上说安装的越多越准确，但是过多的使用故障指示器是一种巨大的浪费，安装数量足够兼顾节约是故障指示器数量选择的原则，变电站出线安装一组故障指示器，用于判断短路故障在站内或站外，配电线路的主干线15-20级需要设置一组，分支线路需要在主线与分支线路“T”节接点处安装一组，如果支线杆塔数量少于5组可不安装故障指示器，高压用户入口需安装一组，用于判断是否用户故障。电缆与架空线路连接处安装一组故障指示器，可以指示故障是否在电缆段。环网柜或电缆分支箱的进出线安装可以用来判断故障出线。

（3）故障指示器优点

当故障发生时，应急人员可以通过故障指示器红色牌指示，迅速判定故障区域，缩短故障判断所需时间，提高工作效率，在环网配电系统中，在分支出线电缆头处安装故障指示器，应急人员可以根据报警指示快速找到故障出线。断开故障点，从而恢复无故障分支的供电，可节约大量工作时间，减少停电时间和停电范围。

3.故障指示器配合远程监控传输故障查找

目前可以实现利用故障指示器实现故障定位的方式主要有，利用GPRS技术、利用GSM手机短信、利用数传电台三种方式实现无线报警以及利用现场总线技术实现有线报警，下面单独针对GPRS技术实现线路故障定位方法做简单介绍。

该系统主要由若干故障指示器监测点和一个监控中心组成，故障指示器分别安装在三相线路上，通讯单元固定在就近杆塔上，每个故障指示器内部都有一个故障检测单元和一个射频收发模块，故障检测单元可通过TTL电平来触发收发模块。每个通讯单元内有一个射频收发模块和GPRS模块，通过太阳能电池供电。当线路发生故障时，导线上故障指示器通过无线传输方式将采集到的信号通过通讯单元传至后台终端，从而实现架空线路故障信息分布和遥测信息的实时在线监测功能，快速定位故障点。结合故障指示器和GPRS技术实现线路故障自动定位，从而改变人工巡视查找故障的落后做法，提高工作效率，缩短停电时间。

4.结论

综上所述，电力系统配电网通过引进故障指示器配合远程监控，它能使线路故障通过新的技术快速准确定位，减少故障查找时间，同时通过故障指示器查找故障，可以提高工作效率，降低员工对现场工作经验的依赖，弥补以往故障查找的缺陷，对提高供电可靠性具有重要的意义。

参考文献

[1] 李永刚.故障指示器综述[J].科技风.2019(4).

[2] 柳卫明.故障指示器在配电网故障定位的应用[J].信息系统工程.2016(11).