在線錄波故障指示器應用與分析

林麗紅

（惠州惠陽供電局，惠州 516211）

0 引言

為提高故障定位準確性[1]，解決傳統故障指示器無法準確定位故障區段的問題，減輕運維人員現場工作壓力，可在配網10kV線路加裝暫態錄波型故障指示器，通過實施錄波監測及故障定位裝置現場布點，實現有效檢測故障區段，并可以通過手機APP或電腦線上及時查看線路實時運行狀況。

1 在線監測系統組成

由錄波故障指示器、通信終端、系統智能分析主站組成了故障定位系統。其中錄波故障指示器由一臺匯集單元和三臺采集單元共同組成，采集單元獲取暫態零序電流等信號，并通過無線通信將信息傳輸給匯集單元，匯集單元通過無線公網等通信手段將信息傳輸到主站系統[2]，根據主站系統的智能軟件再對故障進行計算、定位，實現故障就地精準檢測、定位。通信終端采用太陽能和免維護電池進行供電，錄波故障指示器可以高精度地實時采集配網線路中的電流，對線路狀態發生異常時記錄相關變化和數據，對線路的運行狀況提前預警，大大提高了定位準確率。

2 短路故障定位原理

當線路發生短路故障時，從變電站到故障點之間的故障路徑上會流過比較大的短路電流，同時變電站會跳閘。此時，安裝在線路上的故障錄波型故障指示器會檢測到電流有效值I，它會從一個正常運行的電流值產生一個突然的上升ΔI（達到設定的故障電流值），最后由于線路跳閘導致電流降至0。只要電流電經過的故障指示器檢測到有這樣波形的電流，經過檢測到這樣的電流變化的波形故障指示器就能確定出故障的區段，檢查到故障后會立刻向主站上報整個故障事件及類型（短路過流），主站系統依據上報的事件和信號會進行故障定位并發出相關的告警、故障信號。

3 單相接地故障定位原理

線路正常運行的情況下，無接地或者過流故障[3]，是檢測不到零序電壓或零序電流值的；如果發生單相接地故障就地的就會產生這樣的現象：故障的一相電壓驟降但是非故障的其他相相地電壓反而會增大，這個時候就會出現有一個工頻零序電壓，此外還會產生一個時間很短的（持續的時間一般不超過20毫秒）暫態高頻零序電流。發生這個暫態的過程之后，就會發展為穩態過程，和剛剛我們描述的暫態零序電流幅度不一樣，穩態工頻的零序電流的幅值是很小的。從上述過程我們可以得到結論，通過檢測暫態高頻零序電流信號可以對小電流接地故障的檢測是更加可靠和準確的。

結合上段說的特點及理論和實際的分析結果，我們可以得出小電流接地配電網單相接地過程中高頻暫態零序電流的一些特征：正常區段和故障區段的的零序電流信號是不一致的、線路故障發生前和發生后也是不一致的，但是發生故障的線路它從故障點到電源之間的故障路徑上經過的故障指示器采集到的信號又非常相似。故障定位系統就是依據此特點進行單相接地故障檢測定位，故障指示器在監測點觸發錄波，通過取得線路上安裝的各組設備的高頻暫態零序電流情況，主站系統就可以分析和計算出故障具體位于哪一個區段了。

4 試點運行情況

為提升故障查找效率，提升運維智能水平，本單位在4回公線上安裝了錄波型故障指示器，可以選擇在主線重要分段、支線T節點、長支線分段處、故障頻發地段都進行故障指示器安裝布點，每回線路安裝10組。經過三個月時間的監測，共監測到9起短路故障、3起接地故障（含瞬時故障），故障告警與定位均準確，試用情況良好，能夠有效指導運維人員進行故障巡視和快速復電工作。

5 結束語

通過加裝錄波型故障指示器，結合GPRS通信技術，實現了故障檢測與定位。試點線路上安裝的指示器，動作準確率較高，能夠協助現場運維的工作人員迅速排查出設備或者線路的情況，不在故障范圍內的線路能夠先恢復用電，總體來說對運維人員提升它們的工作效率及進一步優化供電可靠性有較大的幫助及作用。故障指示器顯示的一些瞬時接地頻發等信號，運維人員應加強巡線工作，保證線路安全。