配电线路故障指示与定位技术介绍

配电线路故障指示与定位技术介绍光明供电局主讲：李兰哲课程目标学完本课程后，您应该能:了解到配电线路故障指示器的种类与工作原理；了解到配电线路故障指示器的技术选型；了解到故障定位系统的构成和使用；懂得如何运用故障故障定位系统快速定位故障点。四、配电故障定位系统的建设三、配电故障指示器的运行分析二、配电故障指示器的技术选型一、配电故障指示器的介绍目录四、配电故障定位系统的建设三、配电故障指示器的运行分析二、配电故障指示器的技术选型一、配电故障指示器的介绍目录您是否了解过配电线路指示器？1，故障指示器简史起源于二十世纪八十年代的德国，发明它的目的是为了指示电力线路短路电流流过的途径，帮助人们查找到故障点。我国从九十年代开始引进和学习国外短路指示器的研制技术。进入二十世纪，人们开始关注短路指示器的信号远传问题。如今，随着芯片制造工艺和通讯技术的快速发展，全数字化的故障指示器已经出现。2、故障指示器的作用在线路上安装上故障指示器后，当系统发生故障时，由于从故障点到馈电点的线路都出现了故障电流，引致从故障点到馈电点之间线路上所有的故障指示器动作，指示灯就会闪亮。从馈电点开始，沿着故障指示灯闪亮的线路一直查找，最后一个闪亮点就是故障区段的开始点。推广使用电缆故障指示器，有助于以较短的时间找到故障点，是提高配电网运行水平和事故处理效率的一条有效途径。通常情况下，配电线路故障指示器主要可以从四个方面进行分类：（1）按使用功能分类；（2）按卡线结构分类；（3）按指示方式分类；（4）按供电方式分类。3，故障指示器的分类（1）按使用功能分类短路型短路型故障指示器可以用于指示配电线路发生两相短路或三相短路的故障。接地型接地路型故障指示器可以用于指示配电线路发生对地短路的故障。接地、短路二合一型接地、短路二合一型故障指示器可以用于指示配电线路发生相间短路或对地短路的故障。（2）按卡线结构分类架空线路型母排型面板型电缆线路型传感器和显示（指示）部分集成一个单元内，通过机械方式固定于架空线路（包括裸导线和绝缘导线）的某一相线路上的指示器。应具备通信功能，配置通信模块，将故障、线路电流、电池电量低等信息回传到与其连接的数据接收装置。应能带电装卸，装卸过程中不应误报警。架空线路型母排型传感器和显示（指示）部分集成于一个单元内，通过机械方式固定于某一相母排上，通常安装在电缆分支箱﹑环网柜﹑开关柜等配电设备上的指示器。除上述要求以外，还需要配置零序接地故障指示器。传感器和显示（指示）部分集成于一个单元内，通过机械方式固定于某一相电缆本体上，通常安装在电缆分支箱﹑环网柜﹑开关柜等配电设备上的指示器。除上述要求以外，还需要配置零序接地故障指示器。电缆型主要用于应用于电缆分支箱、环网柜等配套设备中。通常显示单元镶嵌于环网柜﹑开关柜的操作面板上的指示器。检测原理和电缆型短路、电缆型接地故障指示器原理基本相同，所不同之处是检测器检测到故障后通过光纤线传输到主机，通过主机发出告警信号。面板型（3）按指示方式分类旋转指示LED发光指示开关触点指示（4）按工作电源分类电场型电流型综合型回顾历史不长，发展较快；作用很大，排障快速；角度不同，四种分类；类型选择，按需取要。四、配电故障定位系统的建设三、配电故障指示器的运行分析二、配电故障指示器的技术选型一、配电故障指示器的介绍目录在故障指示器的选型时，主要考虑以下几个方面的因素：1、安全性2、可靠性3、经济实用性4、使用维护方便二、配电故障指示器的技术选型1、安全性由于故障指示器安装在高压设备上，指示器与高压带电部分要有足够的安全距离和绝缘保护，需有一定的防燃、防爆、防高温、防臭氧腐蚀性能。2、可靠性一是指示器要能长期稳定的运行，设备本体和电源具备较长的使用寿命。二是要能正确动作，设备能抗电磁干扰，能避开操作过电压等非故障因素的影响。3、经济实用性故障指示器作为配电线路的一类设备，安装数量较多，在使用过程中，要用最小的投资获取最大的效益。4、使用维护方便设备安装要方便；读取故障信息要方便；更换电池要方便；更换指示器要方便；回顾技术选型需谨记十六字诀：安全为主可靠兼之经济实用维护方便四、配电故障定位系统的建设三、配电故障指示器的运行分析二、配电故障指示器的技术选型一、配电故障指示器的介绍目录1、故障指示器的工作原理1、故障指示器的工作原理依靠独特的传感器直接在线检测信号，利用故障电流产生的电磁场变化，产生脉冲信号激励电路工作，不影响电网的正常运行工作。正常情况下，故障指示器不动作，窗口为白色显示。当馈线电流≥设定的故障电流值时，若持续的时间设定的电流突变时间，故障指示器不动作；相反，则判断为故障电流，故障指示器翻红牌(或光闪)。1、故障指示器的工作原理故障指示器动作后再作一次判断，如果2s内线路电流恢复正常，说明线路开关重合闸成功，故障点被排除，恢复正常供电状态，故障指示器恢复正常状态。倘若2s内线路电流消失，说明故障已引发上级开关跳闸而导致线路失压，则确定为故障，故障指示器保持动作，直到达到设定的复归时间自动恢复正常状态。工作原理流程图开始运行检测信号过流？≥突变时间？1、故障指示器的工作原理指示器动作保持动作停电≥2S？恢复供电？指示器恢复正常不动作否是否是否是是否2、故障指示器的运行判据（1）短路判据（2）接地判据（1）短路判据线路中电流突然升高，突变电流：It≥100—160A；稳定后，线路中电流等于零；突变电流时间：10—60ms≤△T≤1.5—4s；以上条件均满足时，故障指示器才判断为线路发生了短路故障。（2）接地判据电压从正常值突然下降：△u20％；接地电流：大小等于电网正常运行时单相对地电容电流的3倍；五次谐波电流突然增大：△I535mA；连续接地时间：△t0．5s；接地瞬间电容电流首半波与电压首半波相比较：同时，则视为线路单相接地。3、故障指示器的实际应用（1）短路故障应用（2）接地故障应用短路故障翻牌显示模拟GSM通信网短路故障无线传输模拟GSM通信网接地故障翻牌显示模拟GSM通信网接地故障信息处理过程GSM通信网小结四、配电故障定位系统的建设三、配电故障指示器的技术选型二、配电故障指示器的工作原理一、配电故障指示器的介绍目录探头子站中心站主站故障定位系统的构成：1，探头的安装正常状态动作状态（1）架空探头的安装（2）电缆探头的安装环网柜环网柜SFI3只EFI-CT-2子站（1）架空子站2、子站的安装架空系统子站安装示意图架空系统指示器和子站配置示意图FIFIFIFIFISTSTSTFI监控主站中心站GSM网络（2）电缆子站电缆子站安装示意图子站指示器子站的作用接收探头发射的故障信息调制的无线信号并进行解调；对解调后的信号进行解密计算并判断是否正确；将故障信息以短消息的方式发送给主站系统；定期报告子站运行状态；对后备电源的充放电进行管理；3、中心站通过GSM接收子站发送的故障信息；对收集信息进行分类处理；判断故障信息是否收集完全；对故障信息进行存盘和显示；向主站汇报故障信息；转发故障信息。4、主站集GIS（地理信息系统）和MIS（管理信息系统）于一体，它既可用来实时监测配电网络状态和故障，并自动确定故障位置，便于电路的维护和事故抢修，又可用来对配电网设施进行管理，便于设施信息的录入、查询和统计故障信息显示举例故障信息显示举例故障信息显示举例总结