配電網饋線故障指示器檢測平臺設計分析

葛毅

摘 要：配電網饋線故障指示器能夠快速實現故障位置的精準確定，對配電網絡的發展具有重要意義和價值。文章詳細分析配電網饋線故障指示器檢測平臺的設計，根據相關規范，詳細探索檢測平臺的設計方案，分析檢測平臺各個組成元件的基本功能，根據實驗原理，以3種配置方案進行設計和分析，并將3種設計方案進行對比和研究，探索配電網饋線故障指示器檢測平臺的發展方向。僅供參考。

關鍵詞：故障指示器;檢測平臺;配電網絡

0?引言

隨著我國電力網絡的快速發展，故障指示器成為電力故障響應機制的重要檢測設備。一方面，高質量的故障指示器能夠實現電力故障的精準確認，減少不必要的人工排查。另一方面，故障指示器隨著電力網絡的發展而同步升級，對應的檢測要求以及檢測功能更加多樣。因此，不少企業生產的故障指示器，其質量良莠不齊，需要對相關設備進行檢測和分析。

1?故障指示器檢測平臺的設計思路

根據《配電線路故障指示器技術規范》等相關內容的要求，對故障指示器的靜態、動態功率消耗情況進行檢測，分析指示器的使用壽命、電氣性能、抗干擾性、抗電流沖擊特性等一系列數據，利用故障檢測平臺進行分析和研究。因此，結合故障指示器的電路輸出路線，模擬對應的電壓、電流以及電路運行情況，從而判斷故障指示器的具體質量。

2?故障指示器檢測平臺的組成元件以及相關功能

故障指示器檢測平臺是由信息處理系統、升壓裝置、故障指示綜合檢測裝置、升流裝置等構件組成[1]。利用信息處理系統，開展故障指示器的電流仿真測試，同時對測試流程進行配置，強化數據分析能力與數據采集能力，利用計算機開展檢測試驗的軟件設計，包括通信層、數據庫層、應用層三種結構，明確數據庫的資料體系，關聯各個軟件層級的數據聯動性。在升壓裝置中，設置升壓器開關與升壓器，利用兩個設備分別測試故障指示器綜合測試裝置的通信能力、接收控制能力，并產生對應的電壓。故障指示等綜合測試裝置，與升流裝置、升壓裝置組成試驗的總控體系，能夠借助對應的功能，開展設備的檢測操作，尤其是各個構件的聯動成效，能夠快速識別故障指示器的具體問題。通過實驗中的大電流線路，有效引出相關的電流數據，結合反饋線路以及波形數據分析設備，以電子計算機進行分析和梳理，為后續的信號測試提供幫助和支持。

3?實驗流程

現代故障指示器的檢測試驗流程，主要是利用電腦進行檢測，然后根據檢測的數據和指標進行電腦數控分析。如表1所示，對應的試驗檢測流程能夠有效明確檢測的內容和結果[2]。

根據試驗流程，利用計算機將仿真信號進行模擬和試驗，然后利用故障指示器分別開展對應的試驗內容。利用上位機采集對應的數據和信息，判斷波形電流的正確程度，最終由試驗人員進行數據核對，判斷故障指示燈各個數據的具體顯示意義。

4?故障指示器測試裝配配置方案

眾所周知，故障指示器的綜合測試裝置，由故障指示器控制部的核心單元負責，因此在檢測過程中，可以按照不同的數據處理需求以及數據處理能力進行測試方案配置，以多種通信接口或者多種通信設備進行設計[3]。

4.1? 方案一

以PLC為核心的控制單元，利用電子計算機的程序控制器進行程序編制，提升程序的可靠性、靈活性、適應性，配置高速CPU等設備，提升控制單元的計算能力，并且支持多種通信接口，滿足指示器的多種通信接口要求。另外，故障指示器的核心控制裝置，需要利用PVC作為檢測控制單元的總控平臺。PLC將接收到的信息數據，根據上位機的處理系統進行接收和記錄，然后再結合既定的設定方案進行檢測，以串口通信方式，向升壓設備、升流裝置等發送對應的指標，并且在相關裝置收到指令后，開始控制操作，確定對應的命令要求。另外，PLC與觸摸屏通過串口通信方式，并且在PLC上進行顯示。根據PLC的軟件進行控制和操作。PLC系統啟動后，會根據設備傳輸的相關參數進行配置，對上位機的各項試驗指令進行分析，判斷其指定的正確與否，同時跟進對應的試驗程度。當確定上位機試驗指令操作無誤后，對指令進行傳達和確定，控制升壓裝置的電壓值以及升流裝置的電流值，分別判斷對應的檢測數值是否達到相應的標準，然后根據對應的答案控制輸出電壓與輸出電流，從而實現電壓值、電流值達到實驗要求。最后控制升壓、升流開關，詳細分析模擬線路的基本狀態，并且將試驗結果進行上報，生成各項檢測數據。由此可見，當PLC啟動后，通過設置各個通信接口中的各項參數，進入到試驗的循環等待模式，檢測上位機的各項信號制定，并進行科學解讀，對應的操作流程，屬于自動化的管控模式，并且該方案的操作和設定，都會由PLC統一負責[4]。

4.2? 方案二

方案二采用嵌入式電腦，是集合主板、CPU、內存條等一系列設備，能夠實現集成化、多元化、高端化的設計理念，能夠實現多種故障指示器的有效連接，實現高效的一體化管理，并且其核心性能遠遠高于傳統電腦設備。嵌入式電腦，能夠融合多種通信信號，包括以太網、WiFi、USB等關聯設備，實現多個數據接口的同步連接，同時可以對部分數據進行快速分析和計算。需要注意的是，該設計方案，需要搭載處理能力極強的CPU，并且能夠實現多軌同步計算，從而實現對控制單元的有效操作。例如，嵌入式電腦核心控制單元設備具備多種接口，能夠滿足市場絕大多數故障指示器的需求和標準。

該方案中，采用嵌入式電腦設備，需要開發相關的控制軟件以及控制系統，同時在電腦內部設定對應的管理程序，明確對應的操作內容，并將各項命令與控制設備進行關聯。例如，在嵌入式電腦中，主要分為硬件層、中間層、軟件層以及功能層，各個操作層級對應的操作內容各不相同，需要在微處理器的控制系統中，實現所有數據的統一化管理，并且在系統的中間層進行數據互換，將硬件設備與軟件程序進行整合和梳理，結合控制系統，開展對應的檢測操作，實現系統的有效運行。

4.3? 方案三

平板觸控屏，作為設計方案的核心控制面板，能夠在控制屏上對設備中的各項內容進行調整和管控，包括電子計算機的控制系統與控制元件，可以實現工業級的生產和操作。不僅如此，平板觸控屏是利用多元遠程信號實現的操控模式，其核心數據處理功能依然由電子計算機進行計算，在5G網絡的覆蓋范圍下，以發展工業4.0的核心發展理念，構建云計算網絡控制體系的計算中樞，能夠在復雜系統中，實現各項數據的精準計算。借助云端的控制體系，還能夠將檢測平臺進行設備精簡化，尤其是核心處理單元，可以借助云端的處理能力進行分析和計算，降低實體空間中的設備占據需求，還能夠降低檢測企業的檢測成本。不僅如此。云端的檢測體系，能夠支持多種設備系統的兼容模式，例如，Window系列的全部操作系統，同時還能夠結合Linux以及迷你終端的Java等設計軟件進行聯合操作。在觸控系統中，實現控制程度的精準化和高效化。與傳統檢測技術相比，具有超強的檢測速度與檢測速率，尤其是針對故障指示器的短路報警測試，能夠快速識別設備的精準性和反應速率，在現代電力體系的故障指示領域中，具有一定前瞻性和先進性。另外，在系統中，如有負荷波動、變壓器空載、單相接待等一系列問題，同樣可以實現快速檢測，并且能夠滿足信息傳遞等相關要求，實現檢測問題的快速確認。

3種方案的設計和研究，需要結合檢測企業的資金總量進行判斷和分析。其中，第一種方案開發資金少、適用范圍廣，成本相對可控。第二種方案，需要采購部分的設備、開發相關系統，存在一定的技術壁壘。第三種方案，其投資比例相對較低，但是后續服務費用相對較高，適用于大批量、高速度檢測需求的企業。因此，應針對三種開發方案的差異性，靈活進行設計和選擇。

4?結語

綜上所述，故障指示器檢測平臺設計，需要針對不同的檢測情況以及檢測需求著手，同時還要在現有的科學發展基礎上進行靈活設計，提升檢測平臺的檢測效率，改進檢測技術的諸多劣勢，發展和設計現代的檢測技術與檢測手段，在檢測過程中，不斷提升檢測平臺的檢測效率，融合多種檢測技術，發展和創建具有一定先進性的檢測體系。

[參考文獻]

[1]何樂彰，何炳源，徐俊杰，等.計及可靠性約束的配電網故障指示器優化布點方法[J].電力系統自動化，2020（18）：116-123.

[2]孫海志.冶金企業配電網自動化故障定位及優化[J].冶金動力，2020（6）：6-8.

[3]林海濤，曹春城.探究基于故障指示器的配電網故障定位研究[J].中國新通信，2019（18）：83.

[4]關鎮華.基于智能分段開關及故障指示器提高配網可靠性的分析[J].通訊世界，2019（2）：156-157.

（編輯 傅金睿）