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配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)的應用論文
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配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)的應用
摘要：在當前配電網(wǎng)故障頻發(fā)的情況下，停電現(xiàn)象時有發(fā)生，直接影響了電力系統(tǒng)的供電可靠性。故障定位系統(tǒng)的應用可以快速地確定故障具體位置，隔離故障路段，并安排工作人員在最短時間內(nèi)進行處理，減少事故造成的損失，確保供電穩(wěn)定可靠性。本文將對故障定位系統(tǒng)進行論述。
關鍵詞：配電網(wǎng)；故障定位系統(tǒng)；故障處理
提高供電可靠性是供電企業(yè)的基本責任之一，根據(jù)統(tǒng)計表明，電力用戶停電事故95%都是因配電網(wǎng)造成的。因此，快速、準備地進行故障定位，可以有效地縮短停電時間，減少停電帶來的損失，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、經(jīng)濟性、安全性、可靠性的提高有著重大意義。
1故障定位系統(tǒng)概述
故障定位系統(tǒng)是為能快速準確查找到配電網(wǎng)中故障的具體位置和發(fā)生故障的具體時間并將以上信息傳送給運行檢修人員而設計的。系統(tǒng)融合了地理信息系統(tǒng)技術(shù)、傳統(tǒng)故障顯示技術(shù)以及GSM通信技術(shù)，主要包括以下幾個部分：中心站、帶通訊功能的故障指示器、通信終端、通訊系統(tǒng)以及監(jiān)控主站。其中，中心站有通信裝置，可以直接接入公共移動網(wǎng)絡，能對通信終端發(fā)送的信息進行解碼，最后發(fā)送給主站；帶通訊功能的故障指示器在線路發(fā)生故障時被觸發(fā)，并將數(shù)字編碼信號發(fā)送出來，一般安裝在架空線路和電纜線路上；通信終端一般安裝在線路分支點處，能接收多個線路故障指示器的編碼信息，能將收到的動作信息發(fā)送給中心站；通訊系統(tǒng)主要借助于公共網(wǎng)絡實現(xiàn)短信息和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的通信，能接收各種信息；監(jiān)控主站安裝有基于地理信息系統(tǒng)平臺的專業(yè)故障定位系統(tǒng)軟件，能接收中心站轉(zhuǎn)發(fā)的信息，并對各種信息進行分析，最終完成故障定位。
2檢測原理
在配電網(wǎng)中發(fā)生的故障可以分為單相接地故障和相間短路故障兩種，這兩種故障的檢測方法是不同的，下面就對它們的檢測原理進行說明。
2.1單相接地故障的檢測原理
故障定位系統(tǒng)中通常使用動態(tài)阻性負載投入法進行檢測。單相接地故障較為復雜且故障電流較小，故障定位系統(tǒng)正是根據(jù)單相接地的這個特點，通過檢測注入信號的特征來實現(xiàn)故障選線和故障點定位的。故障定位系統(tǒng)中安裝有自動可控阻性負載，該裝置可以在發(fā)生單相接地故障時在變電站中性點自動短時投入，此時就會在現(xiàn)場接地點和變電站之間產(chǎn)生特殊的信號電流，一般來說該電流最大不超過40A，之后該電流會調(diào)制到故障相的負載電流上，此時接地故障指示器就會檢測到該電流信號，最終將故障發(fā)生的具體位置指示出來。這種方法安全可靠，不會對系統(tǒng)的安全運行造成影響，且使用方便、經(jīng)濟適用，社會效益和經(jīng)濟效益較高。
2.2相間短路故障的檢測原理
相間短路主要通過直接安裝在配電線路上的短路故障指示器進行檢測，通過電流和電壓變化對故障特征進行識別。若線路電流發(fā)生正突變，且變化量大于預先設定的定值，而后在極短的時間內(nèi)電流與電壓又下降至0，此時系統(tǒng)就會判定電路出現(xiàn)故障。顯而易見，它只與發(fā)生故障時的短路電流分量有關，而與正常工作時線路電流的大小沒有關系，所以，這種故障檢測方法適用于負荷電流變化的故障檢測，判據(jù)較為全面，誤動作發(fā)生的可能性較小。該檢測方法屬于智能判斷，不需設定動作值，因此應用過程中便捷性大大提高，而且在同一個應用場合只需安裝一類故障指示器。
3故障定位系統(tǒng)的應用
由于配電網(wǎng)網(wǎng)架的不同，可以將故障定位系統(tǒng)分為電纜系統(tǒng)和架空系統(tǒng)兩種不同的種類，現(xiàn)分別加以說明。
3.1電纜線路故障自動定位系統(tǒng)的應用
該故障定位系統(tǒng)如圖1所示，線路一旦發(fā)生故障，故障分支上的故障指示器會被觸發(fā)，并給出紅色指示。與此同時，由于電纜故障指示器及零序CT通過塑料光纖與面板型故障指示器相連，面板顯示器通過I/O信號與電纜通信終端連接，最終就能將故障信號傳送至通信終端。一般來說，通信終端會安裝在電纜系統(tǒng)的開閉所、分支箱、環(huán)網(wǎng)柜中，提供13路遙信輸入，1路遙信對應3只短路故障檢測指示器或1只接地故障檢測零序CT，最多可接收6條電纜線路的故障編碼信息。故障指示器或零序CT會將動作信號發(fā)送給面板顯示器或光電轉(zhuǎn)換器，然后再通過轉(zhuǎn)換作為I/O信號輸出。
圖1電纜線路故障定位系統(tǒng)示意圖
某市配電網(wǎng)安裝了該系統(tǒng)，投運一年后情況良好，多次幫助維修人員快速準確地找到了故障點，并及時對故障進行了隔離，最終快速恢復供電，提高了供電可靠性，取得了良好的社會效益。
3.2架空線路故障自動定位系統(tǒng)的應用
圖2 架空線路故障定位系統(tǒng)示意圖
某市在配電網(wǎng)中采用了架空線路故障定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)投入使用并持續(xù)運行的2年多來，該市配電網(wǎng)的運行可靠性得到了很大提升，該系統(tǒng)在發(fā)生故障后能迅速定位故障點并及時加以隔離，還能將故障的相關信息傳送給主站和維修人員。維修人員在接收到信息后能立即趕赴故障現(xiàn)場進行排查和維修，在最短的時間內(nèi)恢復正常供電。與傳統(tǒng)的沿線查找故障相比，應用架空線路故障定位系統(tǒng)節(jié)省了50%以上的時間，同時也減少了故障巡線人員的投入，節(jié)約了成本，對提高工作效率有著明顯的促進作用。
4結(jié)語
總而言之，在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，社會對電力系統(tǒng)提出了更高的要求，所以應該盡量縮短故障排查時間，使得用戶供電不受影響。本文結(jié)合實際工作，對配電網(wǎng)中的故障定位系統(tǒng)進行了說明，通過使用故障定位系統(tǒng)，實現(xiàn)了在最短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)故障及隔離故障點，縮短了故障排查時間，提高了工作效率，達到了安全穩(wěn)定供電的目標。
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