配网架空线路故障定位及监测系统

配网架空线路故障定位及监测系统

郭明华

云南电网有限公司普洱景东供电局 云南 676299

摘要：架空线路是电力配网中重要组成部分，配网架空线路一旦出现故障将直接影响到电力系统的正常运行。因此，本文针对配网架空线路故障定位与检测系统的组成进行分析与探讨。

关键词：配网架空线路；故障定位；检测系统

引言

现如今，我国已拥有多种办法对配网架空线路故障进行检测与定位，将先进的配网监控线路故障检测系统运用在电力系统中，实现对系统有效监控，保证配网的运行。

一、配网架空线路故障定位与检测系统组成

架空线路故障定位与检测系统是通过运用现代化计算机技术与通信技术，将故障指示器作为配网架空线路故障的触发源，一旦配网架空线路出现短路、断路、接地等故障问题时，通过发光标志或是自身翻拍将故障显现出来，并运用ZigBee、蓝牙、小无线等形式把架空线路中所存在的故障信息及时上传到通信终端，然后由通信终端利用远程GPRS模块将所接收到的线路故障信息快速的传递给主站，确保故障信息的实效性与准确性。主站能够根据上报信息中的信息标志对上表信息进行统一处理，由后台GIS系统根据上表信息中标志内容对配网架空线路的故障点进行确定，并将信息故障点的具体位置告知给相关工作人员，有效降低故障检修人员的巡线工作量，提高工作质量与效率。

从配网架空线路故障定位与检测系统的整体组成来看，该系统主要由架空故障指示器、架空故障指示器通信终端、主站软件系统、主站硬件系统等设备构成，因此，可将该系统分成架空故障指示器、架空故障指示器通信终端、主站者三个部分，具有较高的安全性与智能性。其中，“架空故障指示器”以小无线形式和通信终端实施数据交换与传递工作，实现数据信息的隔空传递；“主站”则是对所转发过来的信号进行接收，然后根据信息内容对故障点实施定位工作，同时能够实现供电线路温度采集与电流信息采集工作，有效实施对电力系统的维护工作与防御工作，使电力系统能够拥有一个安全、稳定的运行环境。

二、配网架空线路故障定位与检测系统硬件

（一）故障检测装置

配网架空线路故障检测装置主要运用单片机系统，通过架空故障指示器通信终端实现对配网架空线路中的各项信息参数进行远程设置，例如配网架空线路各项参数的计算方式、预警阈值、检测项目等内容，按照配网架空线路的具体接地系统形式科学选用故障判断方法，确保故障判断方法的准确性与科学性。考虑到野外环境的多变性与恶劣性，需要运用一体成型方式对故障检测装置实施封装处理。

（二）通信终端

架空故障指示器通信终端是由单片机系统、无线射频通信模块、GSM/GPRS模块、太阳能供电装置组成，在实际运用中应将该装置设置在距离通信故障指示器600米之内的电线杆上，用抱箍直接固定。架空故障指示器通信终端能够接收由故障指示器所传递过来的信息，由GSM/GPRS模块将所接受到的信息转发到配网系统的主站。

相关资料显示，每个架空故障指示器的600米以内的范围可以安装多个架空线路通信故障终端。若通信终端运用433MHz无线射频通信模块能够使通信终端具有同时收发功能，该设备是由1个具有完全集成性能的频率调制器、1个具有带解调功能的接收器、1个调节器和1个晶体振荡器组成。

从架空线路指示器通信终端在实际应用的实际情况来看，该设备具有以下四方面发展优势：其一，“无线接收”，能够将无线发射探索所发送出来的故障信号信息进行全面接收，保证信息的完整性与全面性；其二，“信息发送”，能够将所接收到的故障信息及时的向中心站进行转发，且信息传送方式具有多样性；其三，“后别电源”，太阳能电板的安装是能实现对电池的及时蓄电与充电，一旦太阳能电池板突然处于失电状态，后备电源能够立即启动，使指示器通信终端能够正常工作；其四，“防锈耐蚀”，该系统的零配件均选用防腐、防锈的材料，因此拥有良好的防腐性能。

（三）主站

配网架空线路故障定位与检测系统的主站是将地理信息系统与管理信息技术有机的融合在一起，使其形成一个完整的有机体，能够对配网架空线路运行状态与故障情况进行实时监测，并对配网架空线路中发生的故障进行准确定位，为电力维护与抢修工作提供可靠的保障，为配电网设备的各项管理工作提供便利。

配网架空线路出现故障时，故障指示器能及时将故障信息上传到主站上，由主站系统对故障信息进行逻辑性分析，确定故障发生区域，此时主站电脑能够根据线路颜色变化以及故障区域闪烁情况将故障所存在区域直接的显现出来，并弹出相应的报警提示窗口，将报警信息发送到故障信息巡检工作人员的手机上。

三、配网架空线路故障定位与检测系统的优势

（一）应用优势

配网架空线路故障定位与检测系统在配电网中的应用能够有效解决传统故障检测工作中不准确、不及时等问题，提高故障检测信息的实效性、准确性与及时性，有效实现故障信息的安全远传功能。

其一，配网架空线路故障定位与检测系统的动态性。将电流变比率法同线路跳闸停电的监测方法结合在一起，能够根据故障指示器内置曲线算法和符合电流大小对变比率突变值进行确定，实现检测数据的动态监测，有效弥补电流图变法在运用过程电流数据静态不变的缺陷。

其二，配网架空线路故障定位与检测系统的全面性。从我国配网架空线路对接地故障进行检测的情况来看，主要根据暂态量大小对接地故障的情况进行判断，该方法抗干扰性能相对较弱，容易受到外界各项因素的干扰，存在一定的局限性与准确性，所检测到的数据可靠性相对比较低。通过运用七次谐波加首半波对线路接地故障进行检测，将线路与地面接触瞬间的信息进行有效分析，丝毫不受线路励磁涌动与高频信号的干扰，是一种具有较高可靠性的监测方式，有效提升接地故障检测的全面性、准确性与可靠性。

其三，配网架空线路故障定位与检测系统的安全性。将ESAM安全芯片运用到配网故障线路故障定位与检测系统中能够实现对故障检测数据的安全储存、加密、解密、线路加密传输、双向身份认证等功能，有效提升故障信息传输过程的安全性与可靠性，充分克服GPRS公网环境中所存在的弊端，为故障定位与检查系统的运行提供一个安全、稳定的运行环境。

（二）功能优势

从配网架空线路故障定位与检测系统的功能角度分析，该系统主要具备以下四方面功能性优势：其一，“接地故障无源判定”功能。故障指示器内部安装有电压互感器，能够对信号进行直接感应出来，完全不需要在指示器内部安装信号发生器。其二，“自动预警”功能。架空线路故障自动报警器能将各项工作信息提示给相应的工作人员，例如故障发生的具体位置、故障类型、故障级别等，使得检修人员能够立即前往故障点对线路实施故障排查与检修工作，有效缩短故障检修时间，提高故障检修质量。其三，“采样精确”。设备互感器以开口错位斜面为接触方式，有效增加互感器开口的接触面积，极大程度上提升采样的精确度与取点效率。其四，“安装方式”。该系统的安装过程方便、简洁，能够在较短的时间完成设备的安装与拆卸工作，通过运用先挂导线然后关闭开启式互感器进行方式，达到防潮、防雨的目的，延长互感器的使用寿命。

四、总结

配网是连接电力系统与用户的桥梁，其运行情况直接影响了居民用电质量以及企业的生产活动。运行与检修管理人员应当充分重视配网故障出现的原因，在理论中寻找解决手段，在实践中总结经验，积极运用新的科学技术手段，优化配网结构，预防配网故障的发生，提高配网线路运行的安全性与可靠性，更好地保证电力系统的安全、经济和稳定运行。

参考文献

[1]李茂林, 张健, 高峰,等. 配网架空线路故障定位及监测系统[J]. 农村电气化, 2017(8):2.

[2]黄颖博. 一种配网架空线路故障监测系统:, CN205861830U[P]. 2017.