配电网故障定位系统的应用

摘要：在当前配电网故障频发的情况下，停电现象时有发生，直接影响了电力系统的供电可靠性。故障定位系统的应用可以快速地确定故障具体位置，隔离故障路段，并安排工作人员在最短时间内进行处理，减少事故造成的损失，确保供电稳定可靠性。本文将对故障定位系统进行论述。

关键词：配电网；故障定位系统；故障处理

提高供电可靠性是供电企业的基本责任之一，根据统计表明，电力用户停电事故95%都是因配电网造成的。因此，快速、准备地进行故障定位，可以有效地缩短停电时间，减少停电带来的损失，对电力系统的稳定性、经济性、安全性、可靠性的提高有着重大意义。

1故障定位系统概述

故障定位系统是为能快速准确查找到配电网中故障的具体位置和发生故障的具体时间并将以上信息传送给运行检修人员而设计的。系统融合了地理信息系统技术、传统故障显示技术以及GSM通信技术，主要包括以下几个部分：中心站、带通讯功能的故障指示器、通信终端、通讯系统以及监控主站。其中，中心站有通信装置，可以直接接入公共移动网络，能对通信终端发送的信息进行解码，最后发送给主站；带通讯功能的故障指示器在线路发生故障时被触发，并将数字编码信号发送出来，一般安装在架空线路和电缆线路上；通信终端一般安装在线路分支点处，能接收多个线路故障指示器的编码信息，能将收到的动作信息发送给中心站；通讯系统主要借助于公共网络实现短信息和网络数据的通信，能接收各种信息；监控主站安装有基于地理信息系统平台的专业故障定位系统软件，能接收中心站转发的信息，并对各种信息进行分析，最终完成故障定位。

2检测原理

在配电网中发生的故障可以分为单相接地故障和相间短路故障两种，这两种故障的检测方法是不同的，下面就对它们的检测原理进行说明。

2.1单相接地故障的检测原理

故障定位系统中通常使用动态阻性负载投入法进行检测。单相接地故障较为复杂且故障电流较小，故障定位系统正是根据单相接地的这个特点，通过检测注入信号的特征来实现故障选线和故障点定位的。故障定位系统中安装有自动可控阻性负载，该装置可以在发生单相接地故障时在变电站中性点自动短时投入，此时就会在现场接地点和变电站之间产生特殊的信号电流，一般来说该电流最大不超过40A，之后该电流会调制到故障相的负载电流上，此时接地故障指示器就会检测到该电流信号，最终将故障发生的具体位置指示出来。这种方法安全可靠，不会对系统的安全运行造成影响，且使用方便、经济适用，社会效益和经济效益较高。

2.2相间短路故障的检测原理

相间短路主要通过直接安装在配电线路上的短路故障指示器进行检测，通过电流和电压变化对故障特征进行识别。若线路电流发生正突变，且变化量大于预先设定的定值，而后在极短的时间内电流与电压又下降至0，此时系统就会判定电路出现故障。显而易见，它只与发生故障时的短路电流分量有关，而与正常工作时线路电流的大小没有关系，所以，这种故障检测方法适用于负荷电流变化的故障检测，判据较为全面，误动作发生的可能性较小。该检测方法属于智能判断，不需设定动作值，因此应用过程中便捷性大大提高，而且在同一个应用场合只需安装一类故障指示器。

3故障定位系统的应用

由于配电网网架的不同，可以将故障定位系统分为电缆系统和架空系统两种不同的种类，现分别加以说明。

3.1电缆线路故障自动定位系统的应用

该故障定位系统如图1所示，线路一旦发生故障，故障分支上的故障指示器会被触发，并给出红色指示。与此同时，由于电缆故障指示器及零序CT通过塑料光纤与面板型故障指示器相连，面板显示器通过I/O信号与电缆通信终端连接，最终就能将故障信号传送至通信终端。一般来说，通信终端会安装在电缆系统的开闭所、分支箱、环网柜中，提供13路遥信输入，1路遥信对应3只短路故障检测指示器或1只接地故障检测零序CT，最多可接收6条电缆线路的故障编码信息。故障指示器或零序CT会将动作信号发送给面板显示器或光电转换器，然后再通过转换作为I/O信号输出。

图1电缆线路故障定位系统示意图

某市配电网安装了该系统，投运一年后情况良好，多次帮助维修人员快速准确地找到了故障点，并及时对故障进行了隔离，最终快速恢复供电，提高了供电可靠性，取得了良好的社会效益。

3.2架空线路故障自动定位系统的应用

图2 架空线路故障定位系统示意图

某市在配电网中采用了架空线路故障定位系统，该系统投入使用并持续运行的2年多来，该市配电网的运行可靠性得到了很大提升，该系统在发生故障后能迅速定位故障点并及时加以隔离，还能将故障的相关信息传送给主站和维修人员。维修人员在接收到信息后能立即赶赴故障现场进行排查和维修，在最短的时间内恢复正常供电。与传统的沿线查找故障相比，应用架空线路故障定位系统节省了50%以上的时间，同时也减少了故障巡线人员的投入，节约了成本，对提高工作效率有着明显的促进作用。

4结语

总而言之，在经济高速发展的今天，社会对电力系统提出了更高的要求，所以应该尽量缩短故障排查时间，使得用户供电不受影响。本文结合实际工作，对配电网中的故障定位系统进行了说明，通过使用故障定位系统，实现了在最短的时间内发现故障及隔离故障点，缩短了故障排查时间，提高了工作效率，达到了安全稳定供电的目标。