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配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)的應(yīng)用論文
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配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)的應(yīng)用
摘要：在當(dāng)前配電網(wǎng)故障頻發(fā)的情況下，停電現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，直接影響了電力系統(tǒng)的供電可靠性。故障定位系統(tǒng)的應(yīng)用可以快速地確定故障具體位置，隔離故障路段，并安排工作人員在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行處理，減少事故造成的損失，確保供電穩(wěn)定可靠性。本文將對故障定位系統(tǒng)進(jìn)行論述。
關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；故障定位系統(tǒng)；故障處理
提高供電可靠性是供電企業(yè)的基本責(zé)任之一，根據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，電力用戶停電事故95%都是因配電網(wǎng)造成的。因此，快速、準(zhǔn)備地進(jìn)行故障定位，可以有效地縮短停電時(shí)間，減少停電帶來的損失，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性的提高有著重大意義。
1故障定位系統(tǒng)概述
故障定位系統(tǒng)是為能快速準(zhǔn)確查找到配電網(wǎng)中故障的具體位置和發(fā)生故障的具體時(shí)間并將以上信息傳送給運(yùn)行檢修人員而設(shè)計(jì)的。系統(tǒng)融合了地理信息系統(tǒng)技術(shù)、傳統(tǒng)故障顯示技術(shù)以及GSM通信技術(shù)，主要包括以下幾個(gè)部分：中心站、帶通訊功能的故障指示器、通信終端、通訊系統(tǒng)以及監(jiān)控主站。其中，中心站有通信裝置，可以直接接入公共移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，能對通信終端發(fā)送的信息進(jìn)行解碼，最后發(fā)送給主站；帶通訊功能的故障指示器在線路發(fā)生故障時(shí)被觸發(fā)，并將數(shù)字編碼信號(hào)發(fā)送出來，一般安裝在架空線路和電纜線路上；通信終端一般安裝在線路分支點(diǎn)處，能接收多個(gè)線路故障指示器的編碼信息，能將收到的動(dòng)作信息發(fā)送給中心站；通訊系統(tǒng)主要借助于公共網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)短信息和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的通信，能接收各種信息；監(jiān)控主站安裝有基于地理信息系統(tǒng)平臺(tái)的專業(yè)故障定位系統(tǒng)軟件，能接收中心站轉(zhuǎn)發(fā)的信息，并對各種信息進(jìn)行分析，最終完成故障定位。
2檢測原理
在配電網(wǎng)中發(fā)生的故障可以分為單相接地故障和相間短路故障兩種，這兩種故障的檢測方法是不同的，下面就對它們的檢測原理進(jìn)行說明。
2.1單相接地故障的檢測原理
故障定位系統(tǒng)中通常使用動(dòng)態(tài)阻性負(fù)載投入法進(jìn)行檢測。單相接地故障較為復(fù)雜且故障電流較小，故障定位系統(tǒng)正是根據(jù)單相接地的這個(gè)特點(diǎn)，通過檢測注入信號(hào)的特征來實(shí)現(xiàn)故障選線和故障點(diǎn)定位的。故障定位系統(tǒng)中安裝有自動(dòng)可控阻性負(fù)載，該裝置可以在發(fā)生單相接地故障時(shí)在變電站中性點(diǎn)自動(dòng)短時(shí)投入，此時(shí)就會(huì)在現(xiàn)場接地點(diǎn)和變電站之間產(chǎn)生特殊的信號(hào)電流，一般來說該電流最大不超過40A，之后該電流會(huì)調(diào)制到故障相的負(fù)載電流上，此時(shí)接地故障指示器就會(huì)檢測到該電流信號(hào)，最終將故障發(fā)生的具體位置指示出來。這種方法安全可靠，不會(huì)對系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成影響，且使用方便、經(jīng)濟(jì)適用，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益較高。
2.2相間短路故障的檢測原理
相間短路主要通過直接安裝在配電線路上的短路故障指示器進(jìn)行檢測，通過電流和電壓變化對故障特征進(jìn)行識(shí)別。若線路電流發(fā)生正突變，且變化量大于預(yù)先設(shè)定的定值，而后在極短的時(shí)間內(nèi)電流與電壓又下降至0，此時(shí)系統(tǒng)就會(huì)判定電路出現(xiàn)故障。顯而易見，它只與發(fā)生故障時(shí)的短路電流分量有關(guān)，而與正常工作時(shí)線路電流的大小沒有關(guān)系，所以，這種故障檢測方法適用于負(fù)荷電流變化的故障檢測，判據(jù)較為全面，誤動(dòng)作發(fā)生的可能性較小。該檢測方法屬于智能判斷，不需設(shè)定動(dòng)作值，因此應(yīng)用過程中便捷性大大提高，而且在同一個(gè)應(yīng)用場合只需安裝一類故障指示器。
3故障定位系統(tǒng)的應(yīng)用
由于配電網(wǎng)網(wǎng)架的不同，可以將故障定位系統(tǒng)分為電纜系統(tǒng)和架空系統(tǒng)兩種不同的種類，現(xiàn)分別加以說明。
3.1電纜線路故障自動(dòng)定位系統(tǒng)的應(yīng)用
該故障定位系統(tǒng)如圖1所示，線路一旦發(fā)生故障，故障分支上的故障指示器會(huì)被觸發(fā)，并給出紅色指示。與此同時(shí)，由于電纜故障指示器及零序CT通過塑料光纖與面板型故障指示器相連，面板顯示器通過I/O信號(hào)與電纜通信終端連接，最終就能將故障信號(hào)傳送至通信終端。一般來說，通信終端會(huì)安裝在電纜系統(tǒng)的開閉所、分支箱、環(huán)網(wǎng)柜中，提供13路遙信輸入，1路遙信對應(yīng)3只短路故障檢測指示器或1只接地故障檢測零序CT，最多可接收6條電纜線路的故障編碼信息。故障指示器或零序CT會(huì)將動(dòng)作信號(hào)發(fā)送給面板顯示器或光電轉(zhuǎn)換器，然后再通過轉(zhuǎn)換作為I/O信號(hào)輸出。
圖1電纜線路故障定位系統(tǒng)示意圖
某市配電網(wǎng)安裝了該系統(tǒng)，投運(yùn)一年后情況良好，多次幫助維修人員快速準(zhǔn)確地找到了故障點(diǎn)，并及時(shí)對故障進(jìn)行了隔離，最終快速恢復(fù)供電，提高了供電可靠性，取得了良好的社會(huì)效益。
3.2架空線路故障自動(dòng)定位系統(tǒng)的應(yīng)用
圖2 架空線路故障定位系統(tǒng)示意圖
某市在配電網(wǎng)中采用了架空線路故障定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)投入使用并持續(xù)運(yùn)行的2年多來，該市配電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性得到了很大提升，該系統(tǒng)在發(fā)生故障后能迅速定位故障點(diǎn)并及時(shí)加以隔離，還能將故障的相關(guān)信息傳送給主站和維修人員。維修人員在接收到信息后能立即趕赴故障現(xiàn)場進(jìn)行排查和維修，在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常供電。與傳統(tǒng)的沿線查找故障相比，應(yīng)用架空線路故障定位系統(tǒng)節(jié)省了50%以上的時(shí)間，同時(shí)也減少了故障巡線人員的投入，節(jié)約了成本，對提高工作效率有著明顯的促進(jìn)作用。
4結(jié)語
總而言之，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，社會(huì)對電力系統(tǒng)提出了更高的要求，所以應(yīng)該盡量縮短故障排查時(shí)間，使得用戶供電不受影響。本文結(jié)合實(shí)際工作，對配電網(wǎng)中的故障定位系統(tǒng)進(jìn)行了說明，通過使用故障定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了在最短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)故障及隔離故障點(diǎn)，縮短了故障排查時(shí)間，提高了工作效率，達(dá)到了安全穩(wěn)定供電的目標(biāo)。
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