故障定位技術(shù)在農(nóng)村電網(wǎng)中的應(yīng)用

摘 要：近年來，伴隨著農(nóng)網(wǎng)改造升級和農(nóng)網(wǎng)營配調(diào)管理模式優(yōu)化試點工程項目的深入開展，農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路的一次網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)設(shè)備水平逐年提升。但是在實際運行過程中，由于農(nóng)村配電網(wǎng)供電半徑長、線路結(jié)構(gòu)多為單輻射型供電、線路環(huán)境氣候多變等因素，線路故障還是經(jīng)常發(fā)生，引發(fā)線路跳閘的同時，還影響了電力客戶的正常用電。隨著沈北新區(qū)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，大企業(yè)對供電可靠性及電壓穩(wěn)定性的要求越來越高，即使是在沈北農(nóng)村地區(qū)的電力客戶，如果長時間停電，也會造成不良影響，這將大大影響供電企業(yè)一貫著重宣傳的“你用電、我用心”服務(wù)承諾。國網(wǎng)沈陽市沈北新區(qū)供電公司為了解決農(nóng)村配電網(wǎng)故障處理困難的問題，結(jié)合生產(chǎn)運行的實際情況，創(chuàng)新的應(yīng)用了“實用、經(jīng)濟、可靠”的“一遙”故障定位技術(shù)，當(dāng)線路發(fā)生故障后，可以幫助運行、檢修人員快速到達故障現(xiàn)場，排除故障，快速恢復(fù)正常供電，提高了供電可靠性，同時也提高了搶修人員的工作效率。

關(guān)鍵詞：農(nóng)網(wǎng)配電線路；故障定位；供電可靠性

沈北公司“一遙”故障定位系統(tǒng)與安裝在現(xiàn)場大量的故障指示裝置以及故障檢測裝置相配合，當(dāng)故障發(fā)生后的數(shù)分鐘內(nèi)（受當(dāng)?shù)鼗拘畔⒕W(wǎng)絡(luò)通信延時影響）即可在故障自動定位軟件系統(tǒng)上通過與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的方式，實現(xiàn)故障點的快速檢測與定位，及時將故障點信息通過短信方式發(fā)送至搶修人員手機中，幫助搶修人員及時趕赴故障發(fā)生現(xiàn)場，消除線路故障，恢復(fù)線路送電，在降低搶修班組人員的工作強度的同時，也提高了搶修工作效率，從而提高了供電可靠性。此種搶修方案在不需要改造現(xiàn)有設(shè)備的同時、投資少、見效快，并且便于實施、容易推廣，非常適合在較為廣闊的農(nóng)網(wǎng)地區(qū)應(yīng)用。而“一遙”故障定位系統(tǒng)實施建成后將實現(xiàn)配網(wǎng)自動化開關(guān)與故障指示器相結(jié)合，不但可以減小故障停電范圍，實現(xiàn)故障初步定位，而且還大大提高了搶修時限，縮短了用戶停電時間。

1 “一遙”故障定位系統(tǒng)概述

沈北新區(qū)電網(wǎng)“一遙”故障定位系統(tǒng)是全球移動通信系統(tǒng)通信技術(shù)、故障指示器技術(shù)與地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)出的一套自動的、高效的，具備“一遙”功能的故障點定位檢測系統(tǒng)，可以實現(xiàn)配電網(wǎng)多種故障點檢測與定位，主要包括單相接地故障與相間短路故障的檢測與定位。沈北分公司調(diào)度分中心的“一遙”故障定位系統(tǒng)與安裝在電網(wǎng)中的大量的故障指示裝置以及故障檢測裝置相互配合，在故障發(fā)生后的數(shù)分鐘內(nèi)（受當(dāng)?shù)鼗拘畔⒕W(wǎng)絡(luò)通信延時影響）即可在故障自動定位軟件系統(tǒng)上通過與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的方式，實現(xiàn)故障點的快速檢測與定位，及時定位故障點的位置、故障發(fā)生時間等多種基本故障信息內(nèi)容，通過故障信息的定位幫助線路班搶修人員及時趕赴故障發(fā)生現(xiàn)場，消除故障，恢復(fù)送電。沈北新區(qū)電網(wǎng)“一遙”故障定位系統(tǒng)的應(yīng)用大大縮短了故障點的巡視查找時間，為電網(wǎng)快速恢復(fù)供電提供了有力保障。

2 系統(tǒng)的工作原理

“一遙”故障定位系統(tǒng)包括：主站、中心站、通信系統(tǒng)、故障檢測指示器以及通信終端。

故障檢測指示器：是指帶動作信號遠(yuǎn)傳的故障指示器，通信方式主要采用無線通信方式，解決了配電網(wǎng)配電線路及設(shè)備逐步絕緣化等問題。

通訊系統(tǒng)：（1）故障指示器到通信終端之間的短距離傳輸系統(tǒng)。（2）通信終端到中心站的GSM（手機短信）傳輸系統(tǒng)。（3）中心站到主站之間的串口信息傳輸系統(tǒng)。

“一遙”故障定位系統(tǒng)采用的故障檢測指示器可以檢測出配電線路的架空裸導(dǎo)線、架空絕緣導(dǎo)線、高壓電纜線路的短路故障及單相接地故障。還可以根據(jù)不同場合、不同用途，使用不同型號的故障檢測指示器設(shè)備。為了檢測單相接地故障更加精確，對于中性點不直接接地系統(tǒng)，還可以在66千伏變電站中性點、母線或者某一條配網(wǎng)線路首端位置安裝一臺信號源設(shè)備，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時，該信號源會自動向故障定位系統(tǒng)注入一個特定序列信號，用于故障指示器檢測，從而提高系統(tǒng)檢測準(zhǔn)確率。

“一遙”故障定位系統(tǒng)的工作原理具體介紹如下：當(dāng)“一遙”故障定位系統(tǒng)用于相間短路故障與單相接地故障時，通訊系統(tǒng)與故障處理及顯示部分都是公用的，但故障檢測的部分是不同。故障指示器FI一般都安裝在線路分歧上的。線路故障指示器指示的相間短路故障以及單相接地故障可由安裝在每個66千伏變電站信號源設(shè)備是否發(fā)出信號來作為區(qū)分。系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障或短路故障時，故障指示器FI檢測到短路故障電流或特定信號電流流過，指示器發(fā)生動作，通過短距離通信系統(tǒng)，將動作信號通過無線通信方式傳送給相隔0米至35米的通信終端上（通常1個通信終端可以同時接收6到9只故障指示器FI發(fā)送過來的動作信號信息）。通信終端在收到動作信息后，將動作分支的FI地址信息通過GSM（或GPRS）通訊系統(tǒng)發(fā)給“一遙”故障定位系統(tǒng)主站，主站（后臺）系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆嬎惴治?，將故障點信息以短信方式通知搶修班組人員，并與現(xiàn)有地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，可以直接顯示出故障點地理位置信息，并在地理背景上顯示出來，還可以打印出地理位置信息。運行維修人員可以直接到故障點排除故障。

3 案例分析

在沈北供電公司未運行故障定位系統(tǒng)前，都是采用調(diào)度或用戶通知故障信息的方式告知線路維護人員的，并且是人工查找故障點的，這樣的故障處理和送電恢復(fù)程序效率較低，無法滿足當(dāng)今電力用戶對供電可靠的迫切需求。如今，我們在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)運行較為成熟的沈北電網(wǎng)中加入了故障定位系統(tǒng)，系統(tǒng)運行后，采用短信通知故障信息的方式告知運行維護人員，并且自動獲知故障區(qū)段信息，在大大縮短故障點查找時間的同時，還縮短搶修時限，最大限度地減少了故障停電對電力用戶造成的影響。

目前在沈北供電公司運行的故障定位系統(tǒng)由7臺接地信號源、220臺架空通信終端（含1005只故障指示器）、中心站及主站組成，覆蓋配電線路30條。根據(jù)2015年1月1日～2015年08月30日的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，10kV配電線路故障自動定位系統(tǒng)共匯報了50條故障點信息記錄，故障定位準(zhǔn)確率達到98%。并為沈北供電公司的各個供電所線路運行班提供有效的配電線路故障信息，安裝測試模擬故障時該系統(tǒng)相應(yīng)位置的指示器均正確指示并發(fā)出閃光信號，相應(yīng)子站將指示器動作情況及時傳輸?shù)奖O(jiān)控主站系統(tǒng)，主站監(jiān)控界面醒目顯示故障位置并轉(zhuǎn)發(fā)手機中文短信給相關(guān)運行人員。

通過以上案例，我們可以得出結(jié)論：現(xiàn)場故障檢測裝置動作準(zhǔn)確，通信轉(zhuǎn)發(fā)裝置信息準(zhǔn)確，主站軟件功能完善，完全符合技術(shù)要求和實際應(yīng)用需要，安裝故障定位系統(tǒng)后，可大大縮短故障點的查找時間，縮短搶修時限，減少故障停電對用戶造成的影響。

4 結(jié)束語

通過沈北新區(qū)電網(wǎng)“一遙”故障定位系統(tǒng)的有效實施以及成功的案例分析，作者總結(jié)出一些經(jīng)驗，農(nóng)村配網(wǎng)故障處理針對不同區(qū)域的需求，不應(yīng)該采取一刀切的規(guī)劃和設(shè)計，可以在配網(wǎng)自動化推廣應(yīng)用的同時，采用更加經(jīng)濟、實用、高效的“一遙”故障定位技術(shù)與之配合，尤其是在郊縣及廣大農(nóng)網(wǎng)偏遠(yuǎn)地區(qū)，可以有效降低電網(wǎng)投資成本及維護成本。同時，“一遙”故障定位系統(tǒng)與饋線自動化系統(tǒng)的有效配合還可以實現(xiàn)非通信條件下故障自動隔離及非故障區(qū)段快速復(fù)電，進一步提升農(nóng)村配電網(wǎng)的故障處理能力，對提高電網(wǎng)供電可靠性效果明顯，具有廣泛的經(jīng)濟效益和社會效益。

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作者簡介：馬?。?983-），男，國網(wǎng)沈陽市沈北新區(qū)供電公司線路專工，工程師，研究生。