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摘要：漯河供电公司为快速准确的选定故障线路，引进了一种先进的线路故障定位系统，将有助于提高电气设备的使用寿命和配电网络的供电可靠性，大大减少停电维修的时间，从而确保了电网的设备安全和对用户的可靠供电。
关键词：线路故障 定位系统 可靠供电
0 引言
电力线路故障造成停电给电力公司和用户带来直接或间接的经济损失，给人民群众的生产、生活带来诸多不便，关系到电力公司和用户的切身经济利益。漯河供电公司为快速准确的选定故障线路，减少停电维修的时间，引进了一种先进的线路故障定位系统，该系统主要基于故障指示器技术，能够自动高效的检测及定位故障点（区段），主要用于配电系统各种故障点的检测和定位，包括相间短路和单相接地故障。
1 工作原理
线路故障定位系统包括：短路接地二合一的故障指示器、数据转发站、监控主站。当需要将现场故障信息送回监控中心时，通过引入通信技术和计算机技术，系统可以对现场故障信息的进行收集、解析、拓扑、告警，以及管理等处理工作，从而实现对线路故障信息的实时监控。
2 主要功能
2.1 故障指示器FD
在线路发生故障时，故障通路或分支上的FD在故障后将被触发，翻牌给出红色显示，同时进行LED超高亮显示，夜间可视范围超过300米。
2.1.1 相间短路故障检测
由于短路故障时会有大的电流突变，因此短路故障的检测相对比较简单，一般按照过流定值（继电保护）的方法来实现，从目前来看，这种方法也比较可靠，但使用起来不太方便，主要是不同的线路往往需要设不同的保护定值，保护定值需要保护班的人员进行计算，对运行人员的素质要求较高，而且每年要进行校对试验，给使用增添了很多麻烦，常常导致设备在现场无法正常检测到故障。
目前比较好的检测短路故障的方法是采用自适应算法，该方法通过电磁感应方法测量线路中的负荷电流并根据负荷电流计算出当时的过流定值，当电流超过该过流定值时，指示器给出报警信息。因而它是一种适应负荷电流变化，只与故障时短路电流分量有关的故障检测方法，不需要设定过流定值，对于任何线路均可以自动适应。它的判据比较全面，可以大大减少误动作的可能性。
2.1.2 单相接地故障检测
系统采用的是首半波法，即采樣接地瞬间的电容电流首半波与电压波形，比较其相位，当电容电流首半波与接地瞬间的电压同相，同时导线对地电压降低，则判断线路发生接地。并对其进行了两点改进：采用小波变换提取接地脉冲，消除环境温度对滤波电路的影响，使其更可靠，而且灵敏度更高；采用负荷电流方向自动跟踪算法，使得逻辑判断可以根据不同的负荷电流方向采用相应的逻辑判断，从而使其可以在环网供电中使用
2.2 数据转发站
数据转发站一般安装在线路分支点处，它能接收三个分支共9个FD的编码信息，它与FD的关系是1只对9只为一组，收到的动作信息通过处理后，经过地址编码和时序控制，通过GSM通信装置发送给GSM/GPRS中心站。数据转发站封闭在一个聚碳酸酯的密封盒内，利用卡线结构直接卡在10kV线路上，可以带电拆装。它从线路上取能，内部有高能锂电池作为后备电池，供系统和GSM使用。
2.3 GSM/GPRS中心站
GSM/GPRS中心站主要是通过GSM通信装置接收数据转发站发送的信息，然后解码，并对数据进行处理，最后将数据送往主站进行显示。
2.4 故障定位系统软件
主站系统整体框架基于IEC61968的企业服务总线，主要系统设计及系统间的数据交换的语义与语法遵循CIM，企业服务总线架构基于SOA。
主站系统主要由硬件层、操作系统层、支撑平台层和应用层共四个层次构成。其中，硬件层包括UNIX 服务器以及工作站、PC工作站、网络交换机、GPS时钟对时器等在内的各种硬件设备，操作系统层包括UNIX和WINDOWS操作系统，其他一般浏览用户及报表工作站为WINDOWS操作系统。配电主站硬件将采用标准化的通用设备，具有良好的开放性和可替代性，符合安全性、可靠性原则。服务器、交换机等关键节点采用冗余配置。
集电网逻辑图和MIS（管理信息系统）于一体，可用来实时监测配电网络状态和故障，并自动确定故障位置，便于电路的维护和事故抢修，便于设施信息的录入、查询和统计。
3 功能要求
3.1 故障指示器功能要求
故障指示器为短路接地二合一故障指示器；
适合10kV裸导线与绝缘线路；
故障指示由翻牌指示结合LED超高亮显示，夜间可视范围达到300m以上；
指示器免维护，壳体抗污秽等级高，能长时间保持壳体透明度；
为保证指示器适合绝缘线路，指示器自身电源采用锂电池，不取用系统电源；
选用以智能型单片机为核心、采用现代信号处理技术进行故障识别的智能型故障指示器，对安装方向没有要求；
架空型故障指示器应能带电安装和拆卸。
3.2 数据转发站的要求
可以接收故障指示器或者无线接力站发送的无线信息，判断出故障类型等信息；
利用GSM短消息方式向监控中心转发故障信息；
可以直接安装在线路上，防止设备被盗；
后备电池采用可靠性更高的锂电池，不能采用铅酸类蓄电池；
后备电池可方便的更换；
3.3 监控主站软件功能的要求
可以显示线路及故障指示器安装位置的逻辑接线图；
可以接收现场指示器动作情况并在屏幕上直观显示；
能够根据指示器动作情况进行网络拓扑，自动计算出故障区段；
能够将故障内容存盘，备查；
能够将故障信息以短消息的方式转发给相应的运行人员；
3.4 主站系统功能要求
解析现场发送的故障信息；
故障实时监控、拓扑与故障推屏；
故障历史查询、故障重现；
故障记录备份导出；
故障通知人员管理；
多级权限管理，保证系统安全；
绘制线路网络结构图；
4 故障指示仪安装
4.1 10kV故障指示器安装示意图
■
4.2 故障指示器安装步骤
先准备好故障指示器安装工具、起簧器、拉闸杆（3~4节）；
安装指示器时，要求安装在负荷侧，A1B1C1安装在主线负荷侧，A2B2C2安装在分支负荷侧。
5 结束语
相信随着该套线路故障定位系统应用，将会快速准确的选定故障线路，大大减少停电维修的时间，从而确保了电网的设备安全和对用户的可靠供电，也给本企业带来相当的经济效益和社会效益。
关键词：线路故障 定位系统 可靠供电
0 引言
电力线路故障造成停电给电力公司和用户带来直接或间接的经济损失，给人民群众的生产、生活带来诸多不便，关系到电力公司和用户的切身经济利益。漯河供电公司为快速准确的选定故障线路，减少停电维修的时间，引进了一种先进的线路故障定位系统，该系统主要基于故障指示器技术，能够自动高效的检测及定位故障点（区段），主要用于配电系统各种故障点的检测和定位，包括相间短路和单相接地故障。
1 工作原理
线路故障定位系统包括：短路接地二合一的故障指示器、数据转发站、监控主站。当需要将现场故障信息送回监控中心时，通过引入通信技术和计算机技术，系统可以对现场故障信息的进行收集、解析、拓扑、告警，以及管理等处理工作，从而实现对线路故障信息的实时监控。
2 主要功能
2.1 故障指示器FD
在线路发生故障时，故障通路或分支上的FD在故障后将被触发，翻牌给出红色显示，同时进行LED超高亮显示，夜间可视范围超过300米。
2.1.1 相间短路故障检测
由于短路故障时会有大的电流突变，因此短路故障的检测相对比较简单，一般按照过流定值（继电保护）的方法来实现，从目前来看，这种方法也比较可靠，但使用起来不太方便，主要是不同的线路往往需要设不同的保护定值，保护定值需要保护班的人员进行计算，对运行人员的素质要求较高，而且每年要进行校对试验，给使用增添了很多麻烦，常常导致设备在现场无法正常检测到故障。
目前比较好的检测短路故障的方法是采用自适应算法，该方法通过电磁感应方法测量线路中的负荷电流并根据负荷电流计算出当时的过流定值，当电流超过该过流定值时，指示器给出报警信息。因而它是一种适应负荷电流变化，只与故障时短路电流分量有关的故障检测方法，不需要设定过流定值，对于任何线路均可以自动适应。它的判据比较全面，可以大大减少误动作的可能性。
2.1.2 单相接地故障检测
系统采用的是首半波法，即采樣接地瞬间的电容电流首半波与电压波形，比较其相位，当电容电流首半波与接地瞬间的电压同相，同时导线对地电压降低，则判断线路发生接地。并对其进行了两点改进：采用小波变换提取接地脉冲，消除环境温度对滤波电路的影响，使其更可靠，而且灵敏度更高；采用负荷电流方向自动跟踪算法，使得逻辑判断可以根据不同的负荷电流方向采用相应的逻辑判断，从而使其可以在环网供电中使用
2.2 数据转发站
数据转发站一般安装在线路分支点处，它能接收三个分支共9个FD的编码信息，它与FD的关系是1只对9只为一组，收到的动作信息通过处理后，经过地址编码和时序控制，通过GSM通信装置发送给GSM/GPRS中心站。数据转发站封闭在一个聚碳酸酯的密封盒内，利用卡线结构直接卡在10kV线路上，可以带电拆装。它从线路上取能，内部有高能锂电池作为后备电池，供系统和GSM使用。
2.3 GSM/GPRS中心站
GSM/GPRS中心站主要是通过GSM通信装置接收数据转发站发送的信息，然后解码，并对数据进行处理，最后将数据送往主站进行显示。
2.4 故障定位系统软件
主站系统整体框架基于IEC61968的企业服务总线，主要系统设计及系统间的数据交换的语义与语法遵循CIM，企业服务总线架构基于SOA。
主站系统主要由硬件层、操作系统层、支撑平台层和应用层共四个层次构成。其中，硬件层包括UNIX 服务器以及工作站、PC工作站、网络交换机、GPS时钟对时器等在内的各种硬件设备，操作系统层包括UNIX和WINDOWS操作系统，其他一般浏览用户及报表工作站为WINDOWS操作系统。配电主站硬件将采用标准化的通用设备，具有良好的开放性和可替代性，符合安全性、可靠性原则。服务器、交换机等关键节点采用冗余配置。
集电网逻辑图和MIS（管理信息系统）于一体，可用来实时监测配电网络状态和故障，并自动确定故障位置，便于电路的维护和事故抢修，便于设施信息的录入、查询和统计。
3 功能要求
3.1 故障指示器功能要求
故障指示器为短路接地二合一故障指示器；
适合10kV裸导线与绝缘线路；
故障指示由翻牌指示结合LED超高亮显示，夜间可视范围达到300m以上；
指示器免维护，壳体抗污秽等级高，能长时间保持壳体透明度；
为保证指示器适合绝缘线路，指示器自身电源采用锂电池，不取用系统电源；
选用以智能型单片机为核心、采用现代信号处理技术进行故障识别的智能型故障指示器，对安装方向没有要求；
架空型故障指示器应能带电安装和拆卸。
3.2 数据转发站的要求
可以接收故障指示器或者无线接力站发送的无线信息，判断出故障类型等信息；
利用GSM短消息方式向监控中心转发故障信息；
可以直接安装在线路上，防止设备被盗；
后备电池采用可靠性更高的锂电池，不能采用铅酸类蓄电池；
后备电池可方便的更换；
3.3 监控主站软件功能的要求
可以显示线路及故障指示器安装位置的逻辑接线图；
可以接收现场指示器动作情况并在屏幕上直观显示；
能够根据指示器动作情况进行网络拓扑，自动计算出故障区段；
能够将故障内容存盘，备查；
能够将故障信息以短消息的方式转发给相应的运行人员；
3.4 主站系统功能要求
解析现场发送的故障信息；
故障实时监控、拓扑与故障推屏；
故障历史查询、故障重现；
故障记录备份导出；
故障通知人员管理；
多级权限管理，保证系统安全；
绘制线路网络结构图；
4 故障指示仪安装
4.1 10kV故障指示器安装示意图
■
4.2 故障指示器安装步骤
先准备好故障指示器安装工具、起簧器、拉闸杆（3~4节）；
安装指示器时，要求安装在负荷侧，A1B1C1安装在主线负荷侧，A2B2C2安装在分支负荷侧。
5 结束语
相信随着该套线路故障定位系统应用，将会快速准确的选定故障线路，大大减少停电维修的时间，从而确保了电网的设备安全和对用户的可靠供电，也给本企业带来相当的经济效益和社会效益。