配电线路故障指示器现状分析林真真

配电线路故障指示器现状分析林真真

林真真

（湛江徐闻供电局锦和供电所广东湛江524000）

摘要：本文主要是对配电线路故障的指示器现状做出了全面的分析研究，并且也是在这个基础之上提出了下文中的一些内容，希望能够给予相同行业进行工作的人员提供出相应的参考。

关键词：配电线路；故障；显示器；分析

1导言

近年来配电线路故障指示器均具备配电线路相间短路故障检测和单相接地故障检测的能力，实现配网故障的准确检测和快速定位。配电自动化建设可采用装设远传型故障指示器方式，提高配电自动化覆盖率。配电线路故障指示器作为变电站接地选线装置的有效补充与延伸扩展，有助于进一步提升对于配电线路单相接地故障的快速准确检测定位能力。对配电线路故障指示器进行科学合理的选型就显得尤为重要。

2故障指示器型式分类

故障指示器按照适用线路类型分为架空型与电缆性2类；按照信息传输方式分为远传型与就地型2类；按照技术原理分为外施信号型、暂态特征型、暂态录波型和稳态特征型等4类。基于上述不同分类维度，内对配电线路故障指示器共计分为9类，即架空外施信号型远传故障指示器、架空暂态特征型远传故障指示器、架空暂态录波型远传故障指示器、架空外施信号型就地故障指示器、架空暂态特征型就地故障指示器、电缆外施信号型远传故障指示器、电缆稳态特征型远传故障指示器、电缆外施信号型就地故障指示器、电缆稳态特征型就地故障指示器。

3故障指示器针对单相接地故障检测原理

3.1暂态录波法

变电站同一母线3条以上出线安装有故障指示器。3个相序采集单元通过无线对时同步采样。单相接地故障后，汇集单元接收3只采集单元发送的故障波形，并合成暂态零序电流波形，转化为波形文件后上传主站。主站收集故障线路所属母线所有故障指示器的波形文件，根据零序电流的暂态特征并结合线路拓扑综合研判，判断出故障区段，再向故障回路上的故障指示器发送命令，进行故障就地指示。暂态录波检测方法如下：非故障线路间暂态零序电流波形相似，故障线路与非故障线路的暂态零序电流波形不相似。故障点上游的暂态零序电流波形相似，故障点下游的暂态零序电流波形相似。故障点下游与上游的暂态零序电流波形不相似。采用突变量法检测短路故障，暂态录波法检测接地故障，实现线路短路就地判断，远传故障波形至主站综合判断接地故障。仅适用于架空线路，依赖通信远传波形，依赖配电主站实现接地故障定位分析。不适用于接地电阻1000Ω以上的故障识别。可检测瞬时性、间歇性接地故障。故障指示器指示单元要实现高速采样录波，功耗较大，依赖线路感应取电（线路负荷要大于5A），在负荷较低的线路上无法正常工作。故障指示器将所录异常波形送至配电主站系统，通过波形分析与样本积累，可对线路运行状态进行综合评价，发现线路设备异常状态，提前采取检修措施。

3.2外施信号法

在变电站或线路上安装专用的单相接地故障检测外施信号发生装置。发生单相接地故障时，根据零序电压和相电压变化，外施信号发生装置自动投入，连续产生不少于4组工频电流特征信号序列，叠加到故障回路负荷电流上，故障指示器通过检测电流特征信号判别接地故障，并就地指示。中电阻型外施信号发生装置安装在变电站的10kV母线中性点上，采用中电阻投切法产生一定特征信号。母线型外施信号发生装置安装在变电站10kV母线或某条配电线路上，按外施信号的不同，主要有不对称电流法和工频特征信号法。

3.3暂态特征法

在发生单相接地故障瞬间，线路对地分布电容的电荷通过接地点放电，形成一个明显的暂态电流和暂态电压，二者存在特定的相位关系，以此判断线路是否发生了接地故障。采用突变量法检测短路故障，暂态特征法检测接地故障，实现线路短路和接地故障就地判断。仅适用于架空线路，包括远传型和就地型故障指示器。适用于接地电阻800Ω以下的单相接地故障识别。

3.4稳态特征法

通过检测线路的零序电流，零序电流超过阈值时，完成接地故障就地判断。采用突变量法检测短路故障，稳态特征法检测接地故障，实现线路短路和接地故障的就地判断。仅适用于中性点经小电阻接地的配电线路，主要用于电缆线路，包括远传型和就地型故障指示器。

4如今我国配电线路故障指示器现状

如今我国配电线路系统中使用的配电线路故障指示器有很多，越来越多先进的故障指示器正在被不断地研究制造，但实际的配电线路系统使用中最为常见的故障指示器现状主要是以下这些情况：

首先能够对故障电流进行准确的判断和处理，经过十五年左右的故障指示器使用已经发现故障指示器的稳定性能够满足实际的使用需求了，在配电线路系统出现短路电流突然增大的情况时故障指示器能够快速的做出反应，在配电线路系统受到雷击或是短路导致的电压电流降零的情况也能够很好的进行准确判断了；配电线路系统故障指示器对于任何负荷情况的线路系统都能够很好的进行适应。

其次如今常用的故障指示器已经具有良好的自动返回功能，能够自行对配电线路系统的故障做出准确的判断，尤其是能够判断出故障跳闸的性质看是永久性的故障还是瞬时性的故障；对于临时瞬时出现的配电线路故障也能够根据人为给定的时间进行复位；这样就能够让电力线路故障有足够的时间寻找和修复；在线路修复以后一进行供电之后就能够立刻自动返回重新做好准备；这样的能力能够实用的为线路系统故障做好保障随时应对各种线路系统故障。

现如今大量的户外配电线路系统都使用聚碳酸脂材料在做指示器的外壳，因为能够很好的起到防水抗老化腐蚀的作用效果，对于内部的结构多采用导磁性的不锈钢材料抗腐蚀；这样的普遍设计也都是为了配电线路故障指示器能够有更长的使用寿命和稳定性能。

最后在我国还没有能力生产高质量的线路故障指示器时采购外国的设备价格昂贵，而且早期的配电线路故障指示器都是采用最为简单的过流原理设计，极其容易出现一些误操作的问题让巡查人员去盲目的巡线，对于线路确实出现故障时缩短寻找故障点的时间帮助也还比较小；但是现在我国也开始采用自行设计生产的电流增量原理的故障指示器，让故障的判断越来越准确价格也渐渐地降低了。我国配电线路系统故障指示器的设计中也开始考虑加入了一些信息化技术，基于单片机的配电线路故障指示器开始逐渐的被设计优化和应用，这样一种配电线路故障指示器能够通过自动化处理更加准确的对线路故障情况进行判断，不再单一的只是判断瞬时性和永久性故障而能够判断因为何种具体原因导致的故障；同时基于GPS和GPRS系统的配电线路故障指示器研究也开始加速，利用GPS以及GPRS的配单线路故障指示器，能够在一些人为日常管理困难或是线路架设区环境恶劣的情况自动对线路进行故障监控，便于一些日常管理困难的户外山区配电线路故障的定位监测工作以及故障修理工作。

5结论

电力线路故障指示器的研究是不会停止的，毕竟如今的配电线路故障指示器研究还只是在进行的过程当中，如今是一个电子信息化技术高速发展的时代而电力线路故障指示器也还需要更多的和电子信息、技术更好结合，故障指示器在未来确实能够考虑加入GPRS技术以获得更准确的故障定位能力，尤其是需要让配电线路故障指示器具备更加完善的功能以适应现代化的配电线路系统发展。

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