缩短配网故障定位及抢修时间技术手段研究

缩短配网故障定位及抢修时间技术手段的研究摘要：本文针对配电线路发生故障后，找出具体故障位置需耗费大量人力、物力和时间，而且效率很低。配电系统影响供电可靠性的主要因素是线路故障的查找和处理，而查找故障时间往往占整个停电时间的70%以上的问题，对实现缩短故障定位时间，快速抢修的手段进行了探讨和研究，为提高供电可靠性有现实意义。

abstract: in this paper, the distribution line fault, find out the specific fault location need to consume a great deal of manpower, material resources and time, and the efficiency is very low. effect of power supply reliability of distribution system is the main factor of line fault lookup and treatment, and find out the fault time often accounts for the outage time of more than 70% issues, to shorten the time of locating the fault, fast repair method has carried on the discussion and the research, to improve the reliability of power supply has a realistic significance.

关键词：配电线路故障定位技术

key words: power distribution line fault location technology

中图分类号：tm726 文献标识码：a 文章编号：

1 背景

配电线路因为分支线多而复杂，目前在发生短路故障时仅出口

断路器跳闸，具体的故障位置还是需要配网运行人员逐杆进行查找，即使在主干线上用开关分段，也只能隔离有限的几段，要找出具体故障位置还是需耗费大量人力、物力和时间，而且效率很低。配电系统影响供电可靠性的主要因素是线路故障的查找和处理，而查找故障时间往往占整个停电时间的70%以上，如避雷器、瓷瓶等的击穿故障，往往需要很长时间才能找到坏的避雷器、瓷瓶，更换掉坏的设备即可恢复供电，因此查找这些故障几乎占整个故障处理时间的98%左右。

在配电线路的常见故障中，单相接地故障的发生率最为频繁，占系统总故障率的70%以上，如何快速、准确地查找单相接地故障成为配电网运行的核心问题，也是进行配网供电可靠性和连续性指标的重要保证。因此配电网故障的自动定位和隔离，尤其是针对单相接地故障的定位和隔离作为配电自动化的一个重要内容，对提高供电可靠性有很大影响，也得到了越来越多的重视。

故障定位系统是基于故障指示器技术、gsm通信技术和计算机技术的一套自动高效的故障点检测及定位系统，主要用于配电系统各种故障点的检测和定位，包括相间短路和单相接地故障。配电控制中心的故障定位软件系统与大量现场的故障检测和指示装置相配合，在故障发生后的几分钟（与当地基站转发短消息的延时有关）内即可在控制中心通过与地理信息系统的结合，给出故障位置和故障时间的指示信息，帮助维修人员迅速赶赴现场，排除故障，恢复正常供电。

2理论和实践依据

利用真空开关技术、故障检测技术和现代通信技术，开发一套自动高效的配电网故障检测及处理系统，主要用于架空及电缆短路和单相接地点的检测和隔离，迅速切除故障区段，恢复非故障段供电。该系统建成后可以迅速切除故障区段，恢复非故障区段正常供电，大大提高供电可靠性，同时大大减少故障巡线人员，提高工作效率。内容包括：微功耗保护监控装置、真空断路器、通信通道、用于检测单相接地故障的特殊信号产生装置和监控主站，微功耗保护监控装置包含：短路故障检测模块、单相接地检测模块、通信模块、电源管理模块，以及用于故障定位的故障检测装置。

短路检测模块采用a/d采样和快速fft计算对线路电流进行实时监视，一旦电流值超过了设定值，则控制开关分闸。具体功能为有三段式保护、重合闸。

单相接地检测模块采用高速a/d采样和小波变换提取线路电流中的特殊信号信息，如果线路中存在有该信息，则检测点的负荷侧有接地故障，利用该信息作为单相接地故障隔离的的依据。

通信模块采用成熟的公用网gprs来进行信息传输，与监控中心进行信息交换，同时利用短距离（50m）无线通信来实现本地监视和控制，避免爬竿等复杂工作。

电源管理模块负责将太阳能电池板或外置pt提供的电源进行处理，一部分用于提供系统的正常逻辑运算，一部分用于对后备逻辑和操作电池进行充电和放电管理，保证其可靠运行。

用于检测单相接地故障的特殊信号产生装置不断检测系统零序电压，当有接地发生时则控制内部的真空接触器和单相电阻负荷，使系统内部产生具有一定特征的脉动信号，利用该信号即可检测出单相接地故障。

用于实现故障定位的技术主要利用挂在线路上的故障检测装置检测线路电流、电场的变化，从而判断单相线路发生的故障类型，再将这些信息应用先进的通信技术汇集到附近的信息集中单元进行处理，判断具体的故障类型，通过故障定位主站系统将故障地点快速反映，通过手机短信实现实时提醒。

本系统包括：故障检测装置、通讯系统及故障定位系统。具体主站框图如图：

整个系统的工作原理为：安装在线路上的故障检测及通信设备（fd）检测到故障后，利用gsm模块将故障信息发送给中心站，中心站得到该信息后，对其进行记录，并将该信息转发给监控中心，监控中心结合这些信息进行网络拓扑，定位出故障，并以声光电的形式进行报警。

3启示与展望

对于10kv架空配电线路t接的分支或用户内部线路来说，如在其进线段发生故障，或故障虽发生在用户进线开关内侧，但其保护动作时限与变电站出线开关保护配合不当时，均会造成变电站出线开关保护掉闸。如果故障性质是永久的，变电站重合不成功，则一个中压分支或用户界内的事故将使整条配电线路停电，这种在配电