配电线路故障在线监测系统

配电线路故障在线监测系统

振中电力软件有限公司

概述

1.1. 背景

由于配网线路情况复杂，一旦出现线路故障不仅浪费了大量的人力、物力，还会影响城市建设、居民用户、企事

业单位、学校等的生产、生活用电，无形损失巨大。工作人员查找和排除故障会花费较多时间，特别是在发生停电故障后，人工查找故障点的时间远远大于故障处理时间，如果工作人员能够减少查找故障地点所耗费的时间，尽快赶到故障位置，排除故障恢复供电，就可以为企业挽回大量的经济损失。

短路和单相接地故障是目前配电网络中的两大故障，由于短路故障发生时有明显的电流变化，因此短路故障检测相对容易，而单相接地故障检测就相对要难的多，尤其是小电流接地系统的单相接地故障检测更是困扰电力系统多年的世界性难题。近年来很多单相接地是由硅橡胶绝缘的氧化锌避雷器击穿导致的，这种避雷器击穿后从外表很难观察出来

（无破裂、无火花、无声响），地是配网线路中常见的事故类型，也是一直以来困扰事故处理人员的一大

短路和接问题。究其原因，事故点不明显。发生故障后，工作人员盲目巡线或是利用分段合闸等落后方法查找故障

区，因此对于较长的线路有些故障查找往往需要一到两天的时间，无形中延长了停电时间，造成了直接的经济损失，极大的影响了供电可靠性，社会影响也较大。

1.2. 系统概述

振中电力软件有限公司研发并生产的配电线路故障在线监测系统，是借鉴了国内外相关产品技术优点，在故障检测原理的基础上，深入研究，开发出的更先进的一种综合故障监测系统，解决了接地故障、短路故障检测和查找问题。该系统能快速准确的在线检测接地故障、短路故障，并将所采集到的故障信息发送回中心，传输和录入到数据库，供实地数据统计、分析、检索和查询使用，从而引导工作人员迅速准确找到接地故障点、短路故障，为提高工作效率、减轻工作人员劳动强度，提供了一种强有力的手段，同时故障点通过无线发射传输到供电局生产管理部门，线路专工，线路维护等负责人的手机上，能有效提高输配电线路故障检测的自动化和现代化水平，及时为线路安全性能提供科学有效的依据，为电力的输送及减人增效提供条件。

C

变电站

B 主干线

2

A

1

10

GSM/GPRS/CDMA/3G

m

3

1、系统结构和工作流程

2.1.系统结构

系统由终端装置和系统主站构成，其中终端装置又分为架空线路型和电缆线路型。

2.1.1.架空线路型终端装置

2.1.2.电缆线路型终端装置

终端安装在架空导线上，太阳能通信主机固定在杆塔上。

架空线路型故障检测终端可实时监测线路的短路故障、路接地故障和过流，并提供无线射频通 道，可将故障信息上传至太阳能通信主机。

可通实现数据远传。

只短路和1只接地故障检测终端）、多台面板指示器和1台数据集中器组成。 每个监测点的终端装置由一组（

3只）故障检测终端和太阳能通信主机（数据终端）组成。检测

太阳能通信主机可接收并处理多组故障检测终端的上行射频信号，并具有 GSM/GPRS 通 信功

能,

终端装置可安装于环网柜、电缆分支箱中，每个监测点的终端装置由多组故障检测终端（每组

21 Z

200 19

分支线

15XE 14瞥

13百

、

短路故障点

F1

架空线路故 障检测终端

违正常状态

豎故障状态

SHDA-2117-02A

电缆型通信主机

数据总线

SHEC-II

面板指示器

光纤

SHDA-2110-02A

短路故障检测终端

SHDA-2110-03A

接地故障检测终端

电缆线路型故障检测终端可实时监测线路的短路故障、路接地故障，并提供光纤通信，可将故障信息通过面板指示器。

面板指示器可就地显示故障类型和故障位置，并将故障信号通过总线方式汇集至数据集中器。

数据集中器可接收并处理多组故障检测终端的上行故障信号，并具有GSM /GPRS /RS232 /RS485 / Ethernet通信功能，可通实现数据远传。

2.2. 工作流程

放射性线路

主干线路故障F1

变电/// I

蛾I Fl . JI

• 132

1) L3和L4之间的主干线上发生故障；

2) L1、L2、L3均会感测到故障电流、电压等;

3) L1、L2、L3均会发送故障信息给主站;

4) 主站应用软件结合线路拓扑结构和故障检测终端的位置信息判断出故障点位于和L4之间，

并以图形和声音的方式进行报警。

分支线路故障F2

L3

• LB2

1) LA2和LA3之间的分支上发生故障；

2) L1、L2、LA1、LA2均会检测测到故障电流、电压等；

3) L1、L2、LA1、LA2均会发送故障信息给主站；

4) 主站应用软件结合线路拓扑结构和故障检测终端的位置信息判断出故障点位于

LA2和LA3之间，并以图形和声音的方使进行报警。

双电源供电线路

主干线线路故障F1

① 双电源供电线路，变电站1供电

1) L3和L4之间的分支上发生故障;

I

LA2 \LAS

变电

蝴.LB1

LA1LA2LA3

LI32

1) LA2和LA3之间的分支上发生故障；

2) L1、L2、LA1、LA2均会检测测到故障电流、电压等; 3)

L1、L2、LA1、LA2均会发送故障信息给主站

4）主站应用软件结合线路拓扑结构和故障检测终端的位置信息判断出故障点位于 LA2和LA3之间，

L1、L2、L3均会检测测到故障电流、电压等; L1、L2、L3均会发送故障信息给主站;

主站应用软件结合线路拓扑结构和故障检测终端的位置信息判断出故障点位于 L3

和L4之间，并以图形和声音的方使进行报警。

双电源供电线路，变电站 2供电

[.AI

I A3

L4 FI

L6

LUI

变电 站2

LB2

L3和L4之间的分支上发生故障;

L4、L5、L6均会检测测到故障电流、电压等; L4、L5、L6均会发送故障信息给主站;

主站应用软件结合线路拓扑结构和故障检测终端的位置信息判断出故障点位于 L3

和L4之间，并以图形和声音的方使进行报警。

分支线路故障F2

LA1

LA2

LA3

妇

11

LI L2

LH1

变电 站2