09线路故障监测系统的升级说明.doc

09线路故障监测系统升级说明 一、原因概述 本公司的线路故障监测系统主要适用于6~35KV配电网架空和电缆线路，可以检测线路出现的相间短路和单相接地故障。为了检测线路发生故障的位置，需要在变电站出口处和线路分支处安装故障检测单元，一旦线路发生故障，那么故障电流流过线路上安装的故障检测单元会检测到故障现象，根据预先设定的故障判据和参数，判断是否发生故障。如果判断结果是发生故障了，则检测单元会通过手机GSM网络向管理中心报警。管理中心综合整条线路的报警情况最终判断故障发生的最近位置。 二、判据 线路发生故障后，线路中会流过暂态电流并且线路电压会发生改变，根据这些暂态现象可以判断该位置的线路是否发生故障。配网线路发生的常见故障包括相间短路和单相接地故障，经过长期经验总结和理论指导，我公司总结出故障判据和参数设置的原则可以描述如下。 1、相间短路 配电线路发生相间短路时，相当于两个电源直接短接，变电站和故障点直接的回路上会流过很大的电流，同时变电所的继电保护装置会按照实现设定的规则启动保护，使得线路跳闸断电。因此，短路故障判据有3个条件： （1）线路中出现突变电流 （2）大电流持续时间不超过3秒钟， （3）3秒钟后线路处于停电状态。 以上三个条件同时满足，检测终端判断该位置的线路后出现短路故障。 2、单相接地 线路发生单相接地时，根据不同的接地条件（例如金属性接地、高阻接地等），会出现多种复杂的暂态现象，包括出现线路对地的分布电容放电电流，接地线路对地电压下降，接地线路出现5，7次等高次谐波增大现象，以及该线路零序电流增大。综合以上情况，我们的产品所使用的接地判据如下： （1）线路中有突然增大的暂态电容电流 （2）接地线路电压降低3kV以上 （3）接地线路依然处于供电状态 以上三个条件同时满足时，检测终端判断该位置的线路后出现接地故障。 三、升级说明 此次针对监控系统终端升级有三个方面： 1、检测电流的准确性提高 在设置检测单元的启动参数时，需要先分析所按照线路的电压等级、线路长度、速断和过流值等情况，然后设置最合理的启动值。 短路采取突变电流作为判据，而不是采用原来的最大电流作为判据，这就解决了适用性问题，不会因为线路的继电保护整定值改动或者用电负荷增加而导致检测单元不适用原有线路的问题。 接地检测的电容电流的启动值降低。 对于架空线路的稳态接地电容电流值的计算，电力系统提供了经验计算公式： 其中，为线电压（kV），L架空线路长度(km)；系数2.7，适用于无架空地线的线路，系数3.3适用于有架空地线的线路。 暂态电容电流是稳态电容电流的3倍。电缆线路的电容电流是架空线路电容电流的20倍。根据上面的公式，发生接地故障时，40KM的架空线路会产生1A的稳态电容电流，3A的暂态电容电流。架空线路的长度是指变电所同一主变的10KV母线上所有出现的总长度。 此次升级之后，接地检测的电容电流启动值降低到稳态1A即可，这就意味着只要同一母线下10KV线路超过40KM，该检测单元即可生效，比以前的10A启动值大大降低，也使得系统适用范围更广。 2、通信采用太阳能供电 检测单元依然在线取电，而通信主机采用铁箱外壳形式，按照在电线杆上，采取太阳能供电方式。通信主机内置太阳能板专用蓄电池，在连续阴雨两个月时间内仍然可以正常工作。 通信主机与检测单元分离，一是可以提高检测可靠性，二是通信主机可以实现更多的功能，例如增加闪灯，喇叭报警功能，增加视频功能，可以加装摄像头，通过GPRS的无线通信方式，把线路，变压器和开关等图片传回主站，可以监测线路下是否有违章施工，线路是否出现覆冰现象，是否有人偷电，变压器是否出现异常情况，开关刀闸位置是否出于正确状态等。（视频功能需要单独定做，不包含在故障检测系统内。） 3、增加主站软件综合判断功能 发生接地故障时，同一个变压器的同一段母线下的线路都会有反应，通过对于各条线路以及同一条线路不同相之间的反应情况，在主站做综合判断，这也能提高故障检测的可靠性。 举个例子，发生接地故障的是第2条出线的A相，那么主变下各条出现的A相都会出现对地电压降低的情况，而其他两相对地电压会升高。同时，除第2条出现接地点到变压器这段线路出现较大的电容电流，其他线路都检测不到电容电流。这样综合判断之后，就可以定位具体的接地故障点了。