配電網測溫型故障指示器顯示及遠傳系統技術

陳學敏++鄒宇++黎炳坤++肖高林++馬巨夫

摘 要：在社會持續發展的背景下，人們對電網運行的質量、可靠性有著嚴格的要求。現階段，在電力行業中，配電網有著配電點多、配電涉及范圍廣、接線方式煩瑣的特點。如果配電網在運行過程中發生線路故障，則需依靠配電檢修人員按照線路編排的流程進行查找，這不僅會增加檢修人員故障查找的難度，還能縮短恢復供電的時間。近年來，隨著電氣自動化技術在配電網中的應用，使配電網運行故障檢修工作難度逐漸降低。因此，對配電網測溫型故障指示器及遠傳系統技術進行了詳細分析。

關鍵詞：配電網；測溫型故障指示器；遠傳系統技術；檢測系統

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.145

現階段，國家配電網均采用現代自動化技術，即將計算機技術、通信技術以及網絡技術進行系統化整合，從而實現對配電網設備的遠程遙控和控制。在配電網運行過程中，可根據當地的實際電力需求，利用、配電網內遠傳系統技術對其進行優化與調整。同時，可依據配電網遠傳技術完成故障定位、隔離以及恢復供電等多項工作。基于此，筆者以測溫型故障指示器為例，對配電網中的運行故障進行了詳細闡述。

1 配電網運行現狀

現階段，在配電網運行過程中往往具有以下特點：配電網線路以輻射型線路為核心，使其線路在連接方式上呈現“手拉手”的形式；配電網自動化技術相對滯后，在電網調度過程中采用“盲調”的方式；配電網運行設備較為陳舊，實際運行條件相對較差，提升了配電網運行故障的發生概率；配電網建設相關投資資金渠道較窄，人們對電力的需求度相對較高，增加了配點網供電壓力。

2 配電網測溫型故障指示器

測溫型故障指示器又可稱之為電纜短路故障指示器，主要由前段檢測系統、后臺監控中心兩個部分組合而成，具體結構如圖1所示。其在環網柜以及電纜分支箱等位置中應用范圍最為廣泛，具體操作流程為：前段檢測系統可對線路短路故障、線路接地故障、線路電流以及線路溫度等進行隨時檢測。當線路在運行過程中發生故障時，可通過檢測系統的檢測將其信息傳輸至指示器內，由指示器對故障信息進行處理最終送至后臺監控中心，便于配電網故障檢修人員的查看。

測溫型故障指示器相關性能參數：主電源為AC-220V和DC-24V；儲備電源；鉛酸電池為12 V、7 AH；通信采用無線射頻，433 MHz；抗震能力方面，水平與垂直加速度分別為0.3 g和0.15 g；規格為IEC60870-5-104；主站銅線為無線和以太網、光纖、載波以及GSM；高度小于等于2 000 m，濕度為5%～100%，溫度為-40～70 ℃；運行條件方面，電壓為10 kV、絕緣耐壓為125 kV、電流為0～630 A、耐受電流為15.75 kA/s；防護等級為IP68；使用年限為10年；功能方面，具有負荷監測、溫度監測、故障監測、參數設置和現場調試等。

單相接地故障檢測過程為：在針對該部分的故障檢測中，主要利用電容放電的方式，通過測溫型故障指示器的連接可知線路在運行中出現的電壓降低狀況，即使線路未與地面接觸，也應將其納入單相接地故障范疇。

對于線路短路故障檢測，在配電網運行過程中，線路發生短路故障的現象較為常見，即線路在發生短路過程中，其電流在短時間內實現正向突變，為了對相關配電網設備進行安全防護，需要對該項電路短路故障進行及時處理，以減小配電網故障所帶來的各種影響。

3 配電網測溫型故障指示器遠傳系統

在測溫型故障指示器定位過程中，主要采用遠傳系統技術手段，從而實現配電網故障自動判斷的定位。在配電網測溫型故障指示器定位系統中，主要由檢測探頭、子站、中心站、總站和通信系統五部分構成。其中，探頭主要將配電網故障信息傳輸至故障指示器中，可采用無線以及光纖兩種通信方式。在配電網運行中，測溫型故障指示器探頭可完成對架空裸線和架空結緣線引起的線路短路故障、單相接地故障的檢測，從而根據故障類型的不同進行合理判斷，減小配電網故障所造成的各種電力損失。但在實際調查過程中，應根據配電網運行場所的不同，對故障指示器的類型進行合理選擇，具體的故障定位系統運行流程如圖2所示。

圖1 測溫型故障指示器結構圖 圖2 測溫型故障指示器遠傳系統定位流程

3.1 工作原理

在配電網的運行過程中，對于在線路附近出現的短路故障或單相接地故障，由于故障檢測部門的差異，需對測溫型故障指示器檢測探頭進行合理安裝，即將探頭安裝至線路分支處。所以，依據探頭顯示的零序電壓和信號源的差異對配電網運行故障進行進一步定位。配電網故障確定后，由探頭將特殊處理的故障信息傳輸至通信系統中。在此過程中，如果屬于架空線路，則應利用無線通信系統將故障信號傳輸至子站內，從而根據子站所獲取的信息動作；如果為電纜線路，則應在安裝短路故障指示器外，安裝電流零序接地檢測信號裝置，利用塑料光纖、面板指示器對其二者進行有效連接，并在面板指示器發出光信號時，實現電子開觀點與子站之間的有效連接。

3.2 定位系統的優勢

可在配電網中性點實現阻性負載信號的接入，如果配電網在運行中出現故障，則其裝置可自身延遲接入時間。從整體上來看，測溫型指示器遠傳系統具有在線監測、使用范圍廣、準確度高、可現場試驗以及實踐運行等多種優勢，可對配電網運行故障的發生原理、故障類型進行全面判斷，還可依據故障原理及時對配電網進行電力恢復，降低電力損失。

在測溫型指示器內增加無線發射、光電發射兩種形式，可對配電網故障檢測與指示器部分進行有效分離。在此過程中，無線測溫型指示器的通信距離在20～30 m之間，適用于架空線路；如果通信距離在1～5 m，則光纖傳輸信號指示器適用于開關柜或電纜線路。在指示器探頭接收到故障信號時，需按照終端控制、現場控制的方式對其通信系統進行遠距離調控，最終實現對配電網故障的遠程定位。

對于測溫型故障指示器而言，應在控制中線內安裝指示軟件和定位軟件，采用短路故障定位與單相接地故障定位的方式，結合地理信息系統對其故障進行遠傳控制。在此過程中，測溫型故障指示器遠傳系統主要包含以下幾種子系統：圖形編輯系統、故障檢測系統、定位信息系統等。其中，圖形編輯系統主要對配電網運行圖進行創建和修改，比如電力運行線路和桿塔、開關與變電站、開閉所以及故障指示器等。故障檢測系統主要實現地理信息系統地理信息系統與管理信息系統之間的有效連接，不僅可實現對配電網運行故障的檢測，還可對配電網運行故障進行及時維護與搶修。

4 結束語

綜上所述，在針對配電網測溫型故障指示器及遠傳系統技術的研究工作中可知，現階段配電網主要以智能化以及自動化運行為主，在運行結構上有簡易性的特點。基于該特點，配電網在運行過程中極易發生故障。如果未對電網故障進行及時搶修，則易造成難以想象的后果。因此，在配電網的運行過程中，通過對測溫型故障指示器的運用，可在一定程度上縮短故障定位的時間，從而快速完成故障檢修工作，縮短由配電網故障引起的停電時間。

參考文獻

[1]劉志軒，周金聰.基于智能型故障指示器的配電網智能故障定位系統[J].電世界，2015，56（05）.

[2]代云洪，梁仕斌，田慶生.故障指示器系統有效性研究[J].電器與能效管理技術，2015（08）.

〔編輯：張思楠〕