中壓避雷器故障識別器的研究和應用

鐘育林 李定龍 梁仕州

摘要：避雷器故障識別器能有效判斷避雷器故障，并依據監測故障電流的發出信號，方便配網線路巡視人員查看到告警信號后及時排除，達到快速恢復用戶供電的目的，縮短排障時間和降低勞動強度，解決了故障點難以查找、用戶復電時間長的問題。

關鍵詞：故障指示器? 故障? 電流? 接地

正文：

1.現有配網線路故障現狀分析

目前配網線路故障指示器是應用在輸配電、電力電纜及開關柜進出線上，用于指示故障電流流通的裝置。一旦線路發生故障，巡線人員可借助指示器的報警顯示，迅速確定故障點，排除故障。

主要作用原理有，1.接地檢測：采樣接地瞬間的電容電流首半波與接地瞬間的電壓首半波，比較其相位，當采樣接地瞬間的電容電流突變且大于一定數值，并且與接地瞬間的電壓首半波同相，同時導線對地電壓降低，則判斷線路發生接地，否則線路未發生接地。2.短路檢測：根據短路現象，在短路瞬間電流正突變、保護動作停電作為動作依據。

以河源市某供電局為例進行故障類型分析，2019年共發生10kV公用配網線路故障跳閘次數360次，其中有209次重合成功。跳閘重合成功線路多為瞬時性故障跳閘，發生跳閘后也組織開展巡視，但大多數未找到原因。重合閘不成功次數151次（其中1次為用戶開關）、占比41.9%，

由于線路故障多數為雷擊，造成線路電氣設備損壞，故障原因難以查找，特別是在晚上能見度差，故障設備更是難以發現，而線路故障指示器缺點是只能記錄線路故障點大概區域，不能提示是哪個設備故障，而且線路故障指示器在白天時不易查看是哪相線路故障，設備運行是否正常也無法進行檢查，對線路故障指示作用不明顯。

2.提高配網線路故障查找效率的技術措施

中壓避雷器故障識別器主要功能，是針對避雷器易受雷擊故障的特點，查找故障困難的問題，通過實時監測避雷器引下線的泄露電流（一般避雷器故障后，內部氧化鋅閥片被破壞），產生泄露電流會比正常避雷器泄露電流大且泄流持續時間長的特點，通過避雷器故障指示器報警裝置提示周邊人員，并通過4G網絡提醒運維人員故障點在哪個地方什么位置，方便故障設備查找，盡快故障線路用戶復電，提高客戶滿意度，其中中壓避雷器故障識別器包括故障識別模塊、報警裝置、通信模塊、備用電源等模塊。

為提高中壓避雷器故障識別器故障判斷的準確度，首先在過電壓及正常運行電壓下，對各類等級避雷器進行故障模擬，找出各類等級避雷器極限泄漏電流區間及異常泄漏電流大小，記錄泄漏電流及泄漏持續時間，一般情況下過電壓泄流時間極短，短暫的接地對系統沒有影響，正常電壓運行環境下，以10kV氧化鋅避雷器為例，避雷器的高阻抗電阻，當泄漏電流大于1mA，放電持續時間大于10ms時，作為故障識別判斷依據。

為提高報警裝置傳動性和有效性，報警裝置接收到故障信息后啟動報警提示燈（閃紅色），方便配網線路巡視運維人員及周邊人員查看（警示燈設置成高亮報警紅燈）。同時為解決山區線路廣，巡查困難，可利用4G通信網絡將故障信息及地址通過短信發送到運維人員手機上，快速發現和查找故障點，達到線路快速復電的目的。

為保證將裝置采集的故障信息能通過通信模塊傳遞給運維人員，需提供長續航的備用電源，當線路故障停電時，可通過備用電源提供電能給驅動報警裝置以及信息上傳使用，而中壓避雷器故障識別器電源主要是兩個供給方式，電源一：當線路有電時變壓器220V供電（充電），沒電時備用電源供電;電源二：太陽能電板給備用電源供電，整個中壓避雷器故障識別器電源有蓄電池供電。

結束語：配網線路故障查找一直是配網運維的難點痛點，特別在山區，線路避雷器設備型號多、故障隱蔽性強，故障難以發現排查，而故障識別器能有效提升配網工作效能，快速恢復線路供電，對配網運維設備管理的良性發展有著重要的促進意義。

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