線路故障指示器的分類及應(yīng)用

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1、線路故障指示器的分類及應(yīng)用北京拓山電力科技有限公司故障指示器安裝在架空線、電力電纜、箱變、環(huán)網(wǎng)柜、電纜分支箱里，用于指示故障電流的通路。線路發(fā)生故障后，巡線人員可借助指示器的報(bào)警顯示，迅速確定故障區(qū)段，并找出故障點(diǎn)。同時(shí)，故障指示器能夠做到實(shí)時(shí)檢測(cè)線路的運(yùn)行狀態(tài)和故障發(fā)生的地點(diǎn)，諸如送電、停電、接地、短路、過流等。在線路運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)迅速告知值班人員以及管理人員，快速做出處理決定，能極大地提高供電可靠性、提高用戶的滿意度。我國(guó)生產(chǎn)故障指示器的企業(yè)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展歷史都不長(zhǎng)，但在高科技發(fā)展的推動(dòng)下，故障指示器的生產(chǎn)日益擴(kuò)大，產(chǎn)品技術(shù)含

2、量越來越高，能夠針對(duì)用戶的需求生產(chǎn)出相應(yīng)的產(chǎn)品，新產(chǎn)品的推出頻率也越來越高，有些產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平。配電網(wǎng)系統(tǒng)中，線路分支較多，運(yùn)行方式復(fù)雜，線路的管理維護(hù)工作量很大。發(fā)生故障時(shí)查詢費(fèi)時(shí)費(fèi)力，供電可靠性較低。而故障指示器能夠彌補(bǔ)上述輸供電故障查詢的不足，省時(shí)省力，為快速查詢故障點(diǎn)，快速恢復(fù)供電提供有力的保障。1．功能分類所有利用故障指示器查找故障點(diǎn)的方法都是相同的，即當(dāng)線路發(fā)生短路或接地故障后，故障線路上從變電站出口到故障點(diǎn)的所有故障指示器均翻牌或閃光指示，而故障點(diǎn)后的故障指示器不動(dòng)作。這樣，運(yùn)行人員從變電站出發(fā)，沿著故障線路

3、找到最后一個(gè)動(dòng)作的故障指器和第一個(gè)未動(dòng)作的故障指示器構(gòu)成的區(qū)間，就找到了故障發(fā)生區(qū)間，從而迅速確定故障區(qū)段、分支及故障點(diǎn)。目前，故障指示器隨著技術(shù)的發(fā)展，其科技含量不斷提高，品種繁多，根據(jù)輸配線路不同特點(diǎn)，相應(yīng)的有各種規(guī)格、型號(hào)的產(chǎn)品，主要包括以下幾個(gè)系列：短路故障指示器：用于指示短路故障電流流通的裝置。其原理是利用線路出現(xiàn)故障時(shí)電流正突變及線路停電來檢測(cè)故障。根據(jù)短路時(shí)的特征，通過電磁感應(yīng)方法測(cè)量線路中的電流突變及持續(xù)時(shí)間判斷故障。因而它是一種適應(yīng)負(fù)荷電流變化，只與故障時(shí)短路電流分量有關(guān)的故障檢測(cè)裝置。它的判據(jù)比較全面，可以大大減少誤

4、動(dòng)作的可能性。接地及短路故障指示器：在設(shè)計(jì)上，綜合考慮接地和短路時(shí)輸電線路的特點(diǎn)，一方面根據(jù)短路現(xiàn)象，在短路瞬間電流正突變、保護(hù)動(dòng)作停電作為動(dòng)作依據(jù)。另一方面根據(jù)接地檢測(cè)原理，判斷線路是否發(fā)生了接地故障。在小電流接地系統(tǒng)中單相接地的選線和定位一直是當(dāng)前困擾配電網(wǎng)運(yùn)行的技術(shù)難點(diǎn)，準(zhǔn)確的選擇接地線路，查找發(fā)生單相接地的區(qū)段，可以避免對(duì)非故障線路不必要的倒閘操作，保持供電的連續(xù)性。為此國(guó)內(nèi)外科研人員不斷的研究這個(gè)課題，并且有許多相應(yīng)的產(chǎn)品在電網(wǎng)中運(yùn)行。故障指示器檢測(cè)單相接地的原理基本還是沿用第1頁，共4頁小電流接地系統(tǒng)單相接地選線的原理，其檢

5、測(cè)單相接地故障的原理主要有下面幾種：5次諧波法。對(duì)線路電流的5次諧波采樣，當(dāng)5次諧波突變?cè)龃?，同時(shí)系統(tǒng)電壓突變下降，則判斷為發(fā)生接地。電流突變法。該方法是基于單相接地故障發(fā)生在相電壓接近最大值瞬間這一假設(shè)。在發(fā)生單相接地的瞬間，線路對(duì)地電容在短時(shí)間內(nèi)放電，同時(shí)由于線路電阻和分布電感的存在，在線路上形成一個(gè)較大的衰減振蕩電流，故障指示器檢測(cè)到該電流后，同時(shí)檢測(cè)到對(duì)地電壓下降，則判斷為接地。首半波法。采樣接地瞬間的電容電流首半波與接地瞬間的電壓首半波，比較其相位。當(dāng)采樣接地瞬間的電容電流突變且大于一定數(shù)值，并且與接地瞬間的電壓首半波同相，同

6、時(shí)導(dǎo)線對(duì)地電壓降低，則判斷線路發(fā)生接地。零序電流法。當(dāng)零序電流值超過設(shè)定值時(shí)判斷為接地故障。以上檢測(cè)原理都是被動(dòng)檢測(cè)，是依賴于發(fā)生單相接地故障前后配電網(wǎng)參數(shù)的變化。鑒于小電流接地系統(tǒng)的自身特點(diǎn)，發(fā)生單相接地故障時(shí)，所產(chǎn)生的故障信號(hào)本身較弱，并且受到電磁干擾和諧波污染，導(dǎo)致獲得的信號(hào)失真，這些都直接影響了故障指示器的選擇性和準(zhǔn)確性。另外為判斷單相接地故障，一般都需要在故障指示器設(shè)定動(dòng)作定值，大于定值則認(rèn)為是有單相接地，小于定值則認(rèn)為不是接地。由于配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，運(yùn)行方式的變化的多變性，具體設(shè)置定值作為單相接地的門檻值在實(shí)際工程的實(shí)

7、施中是很困難的。最近國(guó)內(nèi)學(xué)者研發(fā)出了一種主動(dòng)式的檢測(cè)方法——信號(hào)注入法。即在發(fā)生單相接地故障后，安裝在變電站的信號(hào)源主動(dòng)向母線注入一個(gè)特殊的信號(hào)，這樣這個(gè)特殊的信號(hào)在接地點(diǎn)和信號(hào)源構(gòu)成的回路上流過，故障指示器檢測(cè)到這個(gè)特殊信號(hào)后翻轉(zhuǎn)指示接地故障。信號(hào)注入法不受系統(tǒng)運(yùn)行方式、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、中性點(diǎn)接地方式，以及故障隨機(jī)因素等影響，不需要給故障指示器設(shè)定門檻值，是在發(fā)生單相接地故障后主動(dòng)發(fā)送信號(hào)檢測(cè)單相接地故障的方法。從目前的試驗(yàn)結(jié)果來看，其檢測(cè)單相接地故障的準(zhǔn)確率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他方法的檢測(cè)結(jié)果。面板型故障指示器：該類故障指示器主要用于環(huán)網(wǎng)柜、開關(guān)柜

8、等電纜供電系統(tǒng)中，具有短路電流報(bào)警指示、接地報(bào)警指示、自動(dòng)復(fù)位系統(tǒng)、人工復(fù)位和測(cè)試等功能。一般由前面介紹的故障指示器、連接光纖和面板顯示器組成，故障指示器負(fù)責(zé)檢測(cè)線路的短路和接地故障，同時(shí)發(fā)出一個(gè)光脈沖信號(hào)