自动化控制●Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｃｏｎｔｒｏ 故障指示器在配网自动化中的应用 文／刘波王国栋穆伟王振 障处理时，采用的检测方法主要有：电流电容 文章从故障指示器在配网自 动化系统中使用原理分析入手， 分析了、基于故障指示器的配电 网故障自动定位系统。 检测法、五次谐波法及首半波法。该类方法能 够适用的条件为配网系统发生单相接地故障， 系统内参数变化较大。但是小电流自身信号较 弱，当配网线路发生接地故障时，小电流产生 的故障信号往往也较弱。同时其周边存在有谐 波污染及电磁干扰，非常容易导致信号发生失 【关键词】故障指示器配网自动化应用分 真，这就直接影响到检测的准确性与选择性。 析 电力配网系统发生了接地故障时，配网 系统中安装的信号源可以向电网主线中输入一 个特定的信号，然后借助配网系统信号源与配 整个配网系统一般均包含较多的电力线 网接地点构成的电网回路通过，当故障指示器 路分支，当其中的一个或几个发生故障时，即 接收到该信号之后能够有效的将配网系统中故 使先前已经在主线路中安装有分段开关，其隔 障发生的位置及故障类型准确检测出来。 离的效果也仅仅为几个有限的电网线路，配网 采用该方法进行故障检测时，能够降低 运维人员要想全面发现电网中的故障是较为困 配网系统中性点的接电方式、配网系统的运行 难的，因此，全面实现故障指示器在配网自动 方式及配网系统故障发生随机因素的影响等。 化中的应用分析对于提升供电系统的稳定性， 同时技术人员在对故障指示器进行调试时，不 降低配网系统故障给系统运行带来的影响有着 需要设置具体的动作门槛，故障指示器在发生 较为重要的意义。 配网故障后能够主动的发送信号的一种配网系 １故障指示器在配网自动化中使用原理 统故障检测方法。该故障指示器在发生配网系 分析 统单相接地故障时，能够自动的发出预先设置 的故障信号，其抵抗现场干扰的能力较强，能 现阶段电力配网系统中，较常发生的故 够保证故障信号得到较为有效的传播。 障类型有两类，分别为：单相接地故障和短路 故障，其中单相接地故障发生的情况较多，同 ２基于故障指示器的配电网故障自动定 时检查的难度也较大。 位系统 １．１故障指示器在配网自动化中检测短路故障 基于故障指示器的配电网故障自动定位 系统的工作原理如图１所示。 配网工作人员使用故障指示器检测配网 该系统主要包含的部分有：电力通讯系 故障的原理是：技术人员根据自身得到的配网 统、ＦＤ故障探头、电力系统配网监控及电力 系统中发生故障的相关信息，通过物理学中通 系统配网远程控制终端。整个系统中电力系统 电导线产生磁通量电磁感应方法，对配网中电 配网监控又可以分为：远距离无线传输系统、 流的突变时间来进行配网线路运行情况的判 近距离无线通讯数字接收及发射系统、小型的 断。所以，故障指示器在检测配短路故障时， 配电网ＦＴＵ、电力系统无线接收总站及其它 能够较好的随着电流的变化而产生变化。此外， 的通讯系统等。如果将该系统运用在中性点不 该装置只与故障电流分量相关联，能够降低误 直接接地的配网自动化系统检测单相配网接地 动作发生的可能性。当整个系统运行的结构发 故障时，应在该系统中增加一个信号源子系统， 生变化时，故障指示器的探头均能够有效的进 该系统发生单相接地故障时，能够自动的向远 行识别，从而不产生动作，只有当电路中出现 方控制与监测终端发出相关的信号。 短路电流时，才能够给出故障的显示。 配网技术人员在使用该故障检测系统进 １．２故障指示器检测配网系统单相接地故障 行配网单相接地故障检测时，对于单相接地故 障的处理、通讯系统及故障显示等部位均是能 国内多数配网系统的中心点均不采用直 够公用的。将配网系统故障检测探头ＦＤ安装 接接地的方式，这就导致在该类系统发生接地 到配网系统各分支中，当系统中出现上两个配 故障时，由于系统中出现的故障电流非常小， 网系统故障时，故障检测器能够在ＦＤ探头的 表现出的故障特征较为复杂，技术人员要想全 作用下通过识别不同的编码信息，来对上述两 面检测配网故障类型是较为困难的。在对该故 １５８・电子技术与软件工程Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 图１：基于故障指示器的配电网故障自动定位 系统工作原理图 个故障进行区分，能够较为准确的检测到配网 系统中特定的信号电流或者故障电流，其能够 将该系统传送与近距离无线通讯数字接收及发 生系统，通过其将信号传递与无线接收与发射 信号系统或者分离式故障指示器。这就导致当 配网线路中只要发生单相接地故障，ＦＤ探头 就能够发出特定的信号。 在线路的分支处安装有无线收发子站， 能够同时的接收六只ＦＤ探头发出的信号，当 其接收到信号之后，将该信息传递与远距离无 线通讯系统的控制与监测终端，整个通讯距离 的范围一般在十公里到二十公里之间。如果出 现阻挡较严重和传输距离较远的情况，可以在 线路的子站与总站之间安装一定数量的无线中 转站，能够实现对信号的中转作用，无线接收 站能够较为有效的接收到发来的信号，然后在 自身软件的解码之下，能够准确的将配网系统 中检测到的故障发生地点准确的显示出来，并 将该地址信息发送与配网监控中心。 监控中心能够将接收的信心，进行及时 的计算分析，并将分析的结果与配网地理信息 系统相对比，能够将配网系统中发生故障的地 点准确的显示出来，配网系统运行维修人员可 以根据系统中显示的故障点发生的信息，直接 到故障的发生地点进行配网系统故障处理。 参考文献 ［ｉ】王健．基于微功率无线组网技术的故障定 位系统在智能配网中的应用方案［Ｊ］．广 西电业，２ ０１４，０３：１ ０６－１１０． ［２】陈冲，焦邵华，王志彬．基于光纤以太网 和无线传感器网络的配网自动化系统混合 通信方案［Ｊ］．低压电器，２Ｏｌ ０，０３：３３—３７． 作者单位 国网山东曲阜市供电公司 山东省曲阜市 ２７３１００
