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摘要：针对10kV配网线路故障现象，本文提出了采用了故障自动定位系统的必要性，介绍了故障定位系统在桂林电网中的应用，并对该系统的组成、原理、功能及效益进行了详细地分析。
关键词：配电网；故障指示器；故障定位系统
中图分类号：U223文献标识码： A
1概述
配电网系统因其分支线多且复杂，当线路故障发生时，查找故障点非常困难，要找出具体故障位置往往需耗费大量时间。每次意外的供电中断都给企业的生产、人们的生活带来重大影响，同时也直接影响到供电企业的经济效益和社会形象。所以故障点的及时准确定位，能为抢修赢得时间，争取尽早恢复供电，提高电网供电的可靠性，对于供电企业实现可靠性指标、改善对用户的服务、提高供电企业的经济效益三大目标有着重要意义。
桂林供电局城中供电分局以10kV红巾山线、叠正阳II线、黑磨床线、瓦凯西线、中文化线为试点，进行了故障定位系统改造安装。该系统选择在配网电缆及架空线路上安装，融合了线路故障检测、远程短信通知技术，通过手机短信的方式第一时间将故障信息发到分局监控中心及运行人员的手机上，使线路故障点的远程定位、本地无线监测变得更加快捷。该系统能够对故障线路故障点快速准确的定位，有助于及时发现并排除线路故障，减少故障停电时间，提高供电可靠性，提高社会和经济效益。
2故障定位系统简介
10KV 配网线路包含农村和城市线路，农村线路以架空线为主，城市线路以地埋电缆为主，小部分架空线。该故障快速定位系统包含对两种线路的监测解决方案。
2.1 架空线部分：由故障检测传感器(ABC三相）、无线通讯网络（单模中继、双模基站）、数据监测中心（数据接收装置、电脑、上位机软件（包含加密狗））组成。
故障检测传感器安装在架空导线上，单模中继、双模基站安装在架空杆上，通过太阳能板电池供电。B/C 相故障检测传感器不带天线，将收到故障信息通过2.4G 近传给A 相传感器，A 相传感器带天线，通过RF490M 将A/B/C 相的故障信息统一远程给1.5Km 范围内的双模基站，双模基站再将信息通过GMS 短信发送到后台主站，主站的电脑桌面会弹出报警界面，锁定故障点位置，同时主站也将故障信息发到值班抢修人员手机中。线路故障信息通讯过程如图1所示。
图1
系统特点
依靠数字电子技术工作，无磁力驱动机械机构，没有误报警；故障信息一旦发生，可即时无线传输到计算机监测后台和相关人员手机，不再需要去现场便可以迅速定位故障，节约抢修时间；传感器和基站分别为无源和太阳能供电低功耗者设计，无需依赖市电；产品具有优良的电磁兼容性和避雷性能，能有效抵抗干扰和雷电攻击；传感器和基站具备自检功能，便于了解系统的运行情况；基站为太阳能供电，后备大容量充电电池，可以在阴天环境中连续工作100 小时；传感器使用专用工具带电安装；可支持101，105 规约，嵌入到现有系统。
2.2电缆部分：由故障检测传感器四个(ABC 三相各一个，零序一个）、故障指示面板、集线器组成（与架空部分公用数据监测中心）。故障指示面板、集线器均由内置电池供电，安装地点位于开闭所内。故障检测传感器采用光纤型，安装于开闭所开关柜电缆室电缆出线处，通过光纤导线与故障指示面板连接，发生故障时将信号传至故障指示面板。故障指示面板采用485 总线型，将信号通过485 总线传给集线器。集线器采用485 总线型，接收故障指示面板传递的信号，通过无线方式发送到后台（和架空线部分共用）。电缆线路故障信息通讯过程如图2所示。
图2
系统特点
抗干扰设计，适合复杂电磁环境；防潮设计，适合在潮湿环境下长期可靠工作；接地故障配合跳闸动作确认，准确判断不误报；舍弃传统干接点输出，采用数字化输出接口；故障信息内容全面，包含故障类型、发生时间和位置；现场采用485 总线或者2.4G 无线通讯，稳定可靠；485 总线超低功耗；2.4G 免现场布线施工；面板低电量报警功能；可以兼容EKL3、EKL4 原有传感器，升级换代方便。
2.3系统功能：
实时监测和上报电力线路发生的故障信息内容包括：
短路故障信息、单相接地故障信息、故障发生在某相、故障发生在线路的某段、故障发生的时间、设备自检信息。
系统能识别重合闸，以及变压器空载合闸造成的励磁涌流冲击现象，避免了系统的误报警。
后台监测中心具有历史故障信息的储存，查询，对系统时间的校准等功能。
故障实时短信通知功能
3应用情况及效果
安装前将ID码写入故障检测传感器，在后台模拟图上各个开关按实际位置安装的传感器定义好ID，安装时通过模拟故障的方式检测系统是否正常运行，当模拟故障时后台均发出了故障报警报文，抢修人员手机也收到了故障报警短信。对故障定位系统检查，经过近一年的运行，表现为效果良好。从线路先后发生的几次事故看，该系统均能及时准确地显示线路故障地点等。
例如：2013年04月05日06时07分，维护人员手机出现短信通知：“S075（文采路支1号杆电源侧）报警，故障类型:A相B相C相”
10:10 检查10kV红巾山线狮子岩支03开关跳闸，后段线路巡视无异常，人员撤离，申请合上10kV红巾山线狮子岩支03开关。
10:10 检查10kV红巾山线徐家村泛光1开关跳闸，后段线路为用户设备。其已通知用户。待用户检查设备无异常后 方可送电。
11:36 检查红岭站10kV红巾山线市师范I支1号至2号杆树搭导线。
16：40 环城水系用户委托恒泰公司检查徐家村泛光专变，申请拉开徐家村泛光1开关1刀闸，通知城中分局、稽查。
17:05操作完，通知環城水系用户，其委托恒泰公司负责处理故障。
18:20 恒泰公司检查10kV红巾山线徐家村泛光1开关后段线路发现有树枝碰到开关，现故障已处理完毕，人员撤离，电缆和变压器试验合格。
分析：这是一起树搭导线引起线路跳闸事故。通过应用我们认为该系统具有如下特点：安装简单、运行安全可靠；定位准确迅速，能及时确定出故障点所在的分支和故障点的确切位置。
4 结束语
应用情况表明该系统能够实现对线路故障的自动检测与定位，可以利用故障自动定位系统提供的数据与资料，能够迅速确定线路的故障点的位置，缩短故障修复时间，减少停电时间，提高供电的可靠性，是配网新技术的一次有益的尝试。根据已取得的效果，我们决定今后将扩大应用规模，相信这一举措必将大大提高我局配网运行管理水平。
参考文献
【1】10KV 配网架空线电缆故障快速定位系统说明书—广州安步电力技术有限公司．
作者简介：李骞(1979.01-),男,广西上林人,华北电力大学（北京）本科毕业，职称：工程师,职务：工程师，目前从事配电网运行维护工作
作者单位：李骞（桂林供电局，广西壮族自治区，桂林市，541002）
关键词：配电网；故障指示器；故障定位系统
中图分类号：U223文献标识码： A
1概述
配电网系统因其分支线多且复杂，当线路故障发生时，查找故障点非常困难，要找出具体故障位置往往需耗费大量时间。每次意外的供电中断都给企业的生产、人们的生活带来重大影响，同时也直接影响到供电企业的经济效益和社会形象。所以故障点的及时准确定位，能为抢修赢得时间，争取尽早恢复供电，提高电网供电的可靠性，对于供电企业实现可靠性指标、改善对用户的服务、提高供电企业的经济效益三大目标有着重要意义。
桂林供电局城中供电分局以10kV红巾山线、叠正阳II线、黑磨床线、瓦凯西线、中文化线为试点，进行了故障定位系统改造安装。该系统选择在配网电缆及架空线路上安装，融合了线路故障检测、远程短信通知技术，通过手机短信的方式第一时间将故障信息发到分局监控中心及运行人员的手机上，使线路故障点的远程定位、本地无线监测变得更加快捷。该系统能够对故障线路故障点快速准确的定位，有助于及时发现并排除线路故障，减少故障停电时间，提高供电可靠性，提高社会和经济效益。
2故障定位系统简介
10KV 配网线路包含农村和城市线路，农村线路以架空线为主，城市线路以地埋电缆为主，小部分架空线。该故障快速定位系统包含对两种线路的监测解决方案。
2.1 架空线部分：由故障检测传感器(ABC三相）、无线通讯网络（单模中继、双模基站）、数据监测中心（数据接收装置、电脑、上位机软件（包含加密狗））组成。
故障检测传感器安装在架空导线上，单模中继、双模基站安装在架空杆上，通过太阳能板电池供电。B/C 相故障检测传感器不带天线，将收到故障信息通过2.4G 近传给A 相传感器，A 相传感器带天线，通过RF490M 将A/B/C 相的故障信息统一远程给1.5Km 范围内的双模基站，双模基站再将信息通过GMS 短信发送到后台主站，主站的电脑桌面会弹出报警界面，锁定故障点位置，同时主站也将故障信息发到值班抢修人员手机中。线路故障信息通讯过程如图1所示。
图1
系统特点
依靠数字电子技术工作，无磁力驱动机械机构，没有误报警；故障信息一旦发生，可即时无线传输到计算机监测后台和相关人员手机，不再需要去现场便可以迅速定位故障，节约抢修时间；传感器和基站分别为无源和太阳能供电低功耗者设计，无需依赖市电；产品具有优良的电磁兼容性和避雷性能，能有效抵抗干扰和雷电攻击；传感器和基站具备自检功能，便于了解系统的运行情况；基站为太阳能供电，后备大容量充电电池，可以在阴天环境中连续工作100 小时；传感器使用专用工具带电安装；可支持101，105 规约，嵌入到现有系统。
2.2电缆部分：由故障检测传感器四个(ABC 三相各一个，零序一个）、故障指示面板、集线器组成（与架空部分公用数据监测中心）。故障指示面板、集线器均由内置电池供电，安装地点位于开闭所内。故障检测传感器采用光纤型，安装于开闭所开关柜电缆室电缆出线处，通过光纤导线与故障指示面板连接，发生故障时将信号传至故障指示面板。故障指示面板采用485 总线型，将信号通过485 总线传给集线器。集线器采用485 总线型，接收故障指示面板传递的信号，通过无线方式发送到后台（和架空线部分共用）。电缆线路故障信息通讯过程如图2所示。
图2
系统特点
抗干扰设计，适合复杂电磁环境；防潮设计，适合在潮湿环境下长期可靠工作；接地故障配合跳闸动作确认，准确判断不误报；舍弃传统干接点输出，采用数字化输出接口；故障信息内容全面，包含故障类型、发生时间和位置；现场采用485 总线或者2.4G 无线通讯，稳定可靠；485 总线超低功耗；2.4G 免现场布线施工；面板低电量报警功能；可以兼容EKL3、EKL4 原有传感器，升级换代方便。
2.3系统功能：
实时监测和上报电力线路发生的故障信息内容包括：
短路故障信息、单相接地故障信息、故障发生在某相、故障发生在线路的某段、故障发生的时间、设备自检信息。
系统能识别重合闸，以及变压器空载合闸造成的励磁涌流冲击现象，避免了系统的误报警。
后台监测中心具有历史故障信息的储存，查询，对系统时间的校准等功能。
故障实时短信通知功能
3应用情况及效果
安装前将ID码写入故障检测传感器，在后台模拟图上各个开关按实际位置安装的传感器定义好ID，安装时通过模拟故障的方式检测系统是否正常运行，当模拟故障时后台均发出了故障报警报文，抢修人员手机也收到了故障报警短信。对故障定位系统检查，经过近一年的运行，表现为效果良好。从线路先后发生的几次事故看，该系统均能及时准确地显示线路故障地点等。
例如：2013年04月05日06时07分，维护人员手机出现短信通知：“S075（文采路支1号杆电源侧）报警，故障类型:A相B相C相”
10:10 检查10kV红巾山线狮子岩支03开关跳闸，后段线路巡视无异常，人员撤离，申请合上10kV红巾山线狮子岩支03开关。
10:10 检查10kV红巾山线徐家村泛光1开关跳闸，后段线路为用户设备。其已通知用户。待用户检查设备无异常后 方可送电。
11:36 检查红岭站10kV红巾山线市师范I支1号至2号杆树搭导线。
16：40 环城水系用户委托恒泰公司检查徐家村泛光专变，申请拉开徐家村泛光1开关1刀闸，通知城中分局、稽查。
17:05操作完，通知環城水系用户，其委托恒泰公司负责处理故障。
18:20 恒泰公司检查10kV红巾山线徐家村泛光1开关后段线路发现有树枝碰到开关，现故障已处理完毕，人员撤离，电缆和变压器试验合格。
分析：这是一起树搭导线引起线路跳闸事故。通过应用我们认为该系统具有如下特点：安装简单、运行安全可靠；定位准确迅速，能及时确定出故障点所在的分支和故障点的确切位置。
4 结束语
应用情况表明该系统能够实现对线路故障的自动检测与定位，可以利用故障自动定位系统提供的数据与资料，能够迅速确定线路的故障点的位置，缩短故障修复时间，减少停电时间，提高供电的可靠性，是配网新技术的一次有益的尝试。根据已取得的效果，我们决定今后将扩大应用规模，相信这一举措必将大大提高我局配网运行管理水平。
参考文献
【1】10KV 配网架空线电缆故障快速定位系统说明书—广州安步电力技术有限公司．
作者简介：李骞(1979.01-),男,广西上林人,华北电力大学（北京）本科毕业，职称：工程师,职务：工程师，目前从事配电网运行维护工作
作者单位：李骞（桂林供电局，广西壮族自治区，桂林市，541002）