故障指示器定位方案(温江).doc

故障定位系统技术方案 北京合锐赛尔电力科技股份 2015-2-9 概要 我国10KV 配电网系统主要以中性点非接地系统（俗称小电流系统，Y/Δ结构）为主，近年以来随着电网建设速度的加快，配电网线路结构越来越庞大，越来越复杂，但由于在线路运行状态监测方面尤其单相接地故障监测方面一直无法满足广大电力用户的需求，严重影响了供电质量。虽然各供电公司配电线路大量采用故障指示器来解决故障寻址的问题，客观上在一定程度上提高了查找故障的效率，但目前国内外所有故障指示器均存在致命缺陷：无法可靠、准确地检测单相接地故障线路。所以，故障指示器仅仅是解决了部分问题，没有解决广大供电公司迫切需要的单相接地故障检测功能。而利用配网自动化系统能够实现故障监测及自动定位（寻址），但成本太大，难以推广。 北京合锐赛尔电力科技股份有限公司提供主站系统到终端设备、一次设备、通信等全方位的解决方案及装置，尤其是我公司 故障定位系统分为有故障系统和无源故障定位系统，公司系统的型号分别为：定位系统和定位系统。集于一体 无源故障定位系统 .1无源故障定位系统构成 总体结构图 故障定位系统包括三部分： 每组3只（A，B，C三相）电缆接地或 通讯转发站 每个杆塔安装1台，最多可以搭载10组（30只）指示器的通信，且互不影响。信息处理单元（IPU）收集分布在附近的一组或几组指示器发送的的故障状态，通过GPRS远传到主站系统（FIS3000）。 主站监控系统 数据处理及转发系统接收线路上所有IPU的信息数据，得到线路上所有指示器的状态，数据处理系统（FIS3000）监视的整个电力系统，对收到的信息进行分析处理，形成故障状态信息。 2.2无源故障 图2-2无源故障定位系统原理图 故障检测技术原理 根据短路故障的特征，提供信号已经量化的可在线调整的速断自适应的突变短路故障方法，上报短路电流负荷电流线路对地，短路故障更准确更灵活下图所示： 故障检测技术原理 故障检测技术原理 检测技术 （1）零序电流法 接地和即大电流接地系统，而我国中性点大部分为消弧线圈接地方式，即小电流接地系统，导致零序电流法是不准确的。 2）五次谐波 单相接地故障发生后： a、系统中的非线性元件（如铁磁元件等）会有大量谐波分量产生。 b、放电或故障点燃弧导致大量谐波电流产生。 c、由于消弧线圈的存在，所以接地电流中基本不包含3次谐波与3次谐波的整倍数的高次谐波，这样在发生单相故障时高次谐波中5次谐波分量就较大。 原理：检测线路电流的5次谐波的变化情况，当5次谐波突然增大，同时系统电压下降，则判断为发生接地故障 不准确原因：5次谐波电流增加的比例为：46.65，几乎没有变化的比例：41.6%；反而减少的比例：11.75%，因此，实际线路中5次谐波的变化很难用来准确的检测单相接地故障。 （3）首半波法 原理： 不准确原因： 合锐赛尔接地故障检测技术： 可变负荷法与首半波法相结合判断接地故障， 提供信号已经量化的可在线调整参数的接地检测方法同时上报尖峰电流电容放电电流）负荷电流线路对地电场使得接地故障更准确、更灵活。 4接地故障检测技术原理 有源故障定位系统 3.1 故障定位系统构成 总体结构图 故障定位系统包括部分： 每组3只（A，B，C三相）电缆接地感受的特殊信号或特殊信号时 通讯转发站 每个杆塔安装1台，最多可以搭载10组（30只）指示器的通信，且互不影响。信息处理单元（IPU）收集分布在附近的一组或几组指示器发送的的故障状态，通过GPRS远传到主站系统（FIS3000）。 3、主站监控系统 数据处理及转发系统接收线路上所有IPU的信息数据，得到线路上所有指示器的状态，数据处理系统（FIS3000）监视的整个电力系统，对收到的信息进行分析处理，形成故障状态信息。 4、信号源 采用有源方式检测安装此设备，采用无源检测不需安装此设备。分为特殊信号注入法和不对称电源 3.2 有源故障定位系统 短路故障检测技术原理 故障检测技术原理如无源故障定位系统短路故障检测技术一样，不在阐述。 故障检测技术原理 信号注入法原理 2特殊信号注入法原理图 借助变电站的电压互感器感受到一相的电压下降，另两相的电压升高，从而确定接地故障相。线路 特殊信号： 利用外加诊断信号进行故障检测和定位，不应影响原系统的正常运行及其它设备 第一种方式，是将信号源频率取在工频n次谐波与（n+1）次谐波之间（n为正整数）。理论上，n可取任意值。实际上，若n取值较小，信号源频率与工频相近，不利于从较强的工频故障电流中提取较弱的诊断信号电流。若n取值较大，一方面系统分部电容容抗变小，分布电容对信号电流的分流增大，而部长线路上流动的信号电流变小，不利于信号电流的检测；另一方面，线路感抗XL=nωL增大，不能再忽略不计，也使故障线路上流动的信号电流变小，增加了检测