10千伏配網故障快速定位系統

王剛 王森琰

摘 要：10千伏配電系統屬于中壓電網，其主要任務是承受高低壓負荷，是系統與用戶之間的交互樞紐，將影響電網的整體性能。10千伏配電線路具有接線點多、覆蓋面積大、線路設計復雜、受外界條件干擾等特點。如何保證10千伏配電系統發揮有效作用，解決10千伏配電線路運行中存在的問題，暫時是擺在電力領域面前的問題，本文對10千伏配網故障快速定位系統進行分析。

關鍵詞：10千伏配電網;斷層;快速定位系統;分析

1故障定位系統介紹

1.1.故障定位系統的組成

故障定位系統由數字故障指示器、數據集中器和主站系統組成。主站系統包括服務器、故障定位系統管理軟件和工作站。數字故障指示器：根據內部判據進行故障判斷，管理軟件根據數據集中器傳輸的故障信息特征確定故障類型。數字故障指示器采集線路上電流的特征信息，并與軟件系統相結合，提高接地故障檢測的準確性，其主要組成部分有數據采集模塊、數據處理模塊、電源管理模塊、通信傳輸模塊。數據集中器：通過數據集中器實現主站與數字故障指示器的連接，利用通信技術實現數字故障指示器與主站命令之間的數據交換和傳輸。它的主要組成部分是通信傳輸模塊、電源模塊和數據處理模塊。主站：主要組件是服務器、工作站、配電網故障定位系統管理軟件，主站是系統的核心，它將對采集到的信息進行處理，并對故障進行定位和檢測。

1.2.系統工作原理

系統采用過流分速方式，FCI檢測和指示的故障不僅是配電網的兩相接地短路和過流故障，而且是變電站的退出跳閘，是目前最準確、最可靠的判斷依據。接地故障初期電阻表現出較強的時變和非線性，接地電阻會減弱，電容電路的高頻分量容易通過。因此，接地故障量中往往含有大量的暫態分量。該系統利用小波變換對這類信號進行分析和故障判斷。

1.3.10千伏配電網故障測距系統的功能

在我國許多地區，由于當地配電線路、地理條件、氣候等原因差異很大，因此相關配電線路故障較為頻繁。如果不能快速準確地定位和排除故障，將在很大程度上影響正常供電，甚至造成巨大損失。隨著10千伏線路故障測距系統的應用，不僅可以使我國目前的故障檢測技術得到飛躍，而且可以節省大量的人力、物力和財力，最大限度地快速準確地定位故障點，大幅度的提高供電系統的可靠性和工作效率的同時還為故障的及時解決提供了第一手資料。

2設計原則

2.1可用性

配電網故障定位系統的設計必須堅持實用性原則，即建立配電搶修應用系統，使系統能夠有效地服務于故障搶修的基本業務流程。一般來說，系統應具有故障定位、預警、故障信息發布等功能。配電網分析應用軟件必須貫穿于配電網調度和運行的全過程，為配電網的日常工作提供輔助決策，突出其實用價值。

2.2可靠性

穩定性和可靠性是系統運行最基本的要求，而要做到這一點，就必須采取以下措施和機制：第一，軟件保護機制，由系統支撐平臺軟件提供完備的功能，從而確保各類故障問題的快速發現、準確定位、隔離和恢復;第二，備份恢復機制，系統提供全面的實時數據庫和歷史數據庫，通過數據的備份與恢復，為數據的安全性提供保障;第三，規范開發與工程化，系統應嚴格按照軟件工程的科學方法，通過全面測試，保證程序運行的可靠性和穩定性。

2.3安全性

系統要做好從網絡系統到操作系統，再到應用軟件的全方位安全防護工作，以避免未經授權用戶的訪問和外界非法人員的入侵。同時，要控制系統硬件設備的質量，所有硬件產品必須達到當前公認的國際、國內標準，并有可靠的質量保證和完善的售后服務保障。

3.10千伏配電網故障快速定位系統研究應用

3.1.配電線路故障快速定位隔離裝置組成10千伏配電線路故障快速定位隔離裝置主要包括主機、軟件、監測系統以及線路電壓互感器等。一旦配電線路發生單相接地故障或者發生短路故障，監測系統可以通過線路柱上的開關（電流互感器）采集相應的電流信息（包括短路電流、零序電流）。通過GPRS無線通信系統輸送到主機，之后對其進行數據分析處理，從而能夠得到故障所在區域。同時，隔離裝置會發出切斷線路支線或者分線段柱開關的指令，從而能夠將故障區域實施隔離，確保非故障區域的可靠性和穩定性，對于故障隔離來說，最主要的是加強10千伏配電線路運行情況的監測。所以，需要增強相應調度人員的責任意識，確保其工作的嚴謹性。

3.2.通信變電站的應用

通信分站主要起著故障信息傳輸的作用，通常位于配電網系統分支線路的極點上。它可以實現遠程通信傳輸，及時檢測故障信息，并與遠程主站系統通信，傳遞信息。當每條線路的故障指示燈發出故障信號時，通信分站將及時接收到編碼信息，并對編碼信息進行解碼，然后傳送給主站系統。通信變電站需要一個完整的供電系統來提供電力，通常依靠太陽能發電。

3.3.在線監測系統

在線監測系統的運用能夠從根本上解決這些問題，極大地縮短了線路接地故障定位與檢修的時長，還能夠在定位精度方面予以進一步的提升。在線監測系統在安裝與應用方面都有著不同的作用和特點，例如想要對配電線路的接地故障點進行精準定位，就必須要將在線監測系統中的特定部分或裝置安裝在變電站的出線端，這樣才能夠做到在第一時間掌握線路的整體情況。想要判斷產生故障的源頭，就必須要將該系統的定位檢測裝置安裝在用戶端，使其能夠與電力用戶保持最直接且有效的距離，才能夠在接地故障出現時定位產生的根源，從而更好地提升定位精準度。

3.4.主站系統的應用

主站系統主要負責故障定位、分析和處理。通信系統的故障信息在應用程序的處理下傳送到主站系統。主站系統有接線圖接口，能清晰顯示故障點的具體位置和相位，明確反饋具體故障信號，并及時使報警系統發出相應的聲音，同時將信號傳送給維修人員攜帶通信設備，從而達到故障定位的目的。

4結論

實踐證明10千伏配電網故障定位系統功能強大，信息傳輸相對穩定，能及時獲取現場故障信號，為搶修人員提供準確有效的故障定位信息，大大提高了現場故障查找的效率。該系統的研究和應用也在一定程度上推動了我國配電自動化改革的發展。（結論不太明確需要重新進行修改明確）

參考文獻

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[2]沈國富，肖大林，陳明.10千伏配網故障快速定位系統應用[J].中國電業（技術版），2015（08）：13-14.