摘要：文章以贵州某农村地区的配电线路现状为例，在对其线路运行及故障查找和处理现状进行分析之后，对故障指示器的工作原理和应用情况进行分析，总结在此农村地区的10kV配电线路中进行故障指示器应用的效果，以供参考。
关键词：10kV配电线路；故障指示器；农村电网
1引言
在我国经济快速发展以及对电能的需求量在不断增加的形势下，我国的电网规模在不断扩大，而且在相关技术不断进步的同时，也在持续电网升级和改造。尤其是针对目前用电量逐渐增加的农村地区来说，由于10千伏农村配网线路网架比较薄弱，尤其是贵州的农村电网，都是大山大岭，边远山区，一旦线路发生接地或者是短路故障后，在故障查找的过程中是很痛苦和漫长的，有了故障指示器后将会给我们的故障查找，指明了方向，缩短了故障查找时间，提高了工作效率，也大大的缩短了客户平均停电时间。
2现状分析
以贵州某农村地区为例，其主要存在134条10千伏农村电网配电线路，总长度超过过5千公里。而且在此电网系统中设置有4409台公用配电变压器，这些变压器的总容量为227MVA，还设置有专用的配电变压器1738台，这些变压器的总容量为141MVA。在此农村地区中的配电线路结构中，不仅配电线路的长度比较长，而且具有较大的供电半径以及电力用户较为分散的特点，而且在此地区的电网中好存在线路运行环境比较复杂、线路的绝缘化率比较低以及设备的自动化率水平比较低等问题，主要表现为存在较差的线路健康水平，且此问题涉及的用户数量比较多，在如此复杂的运行环境中也具有较高的故障概率，而且在出现故障时具有较高对故障查找和处理难度，因此也就延长了停电时间，影响了此地区中的供电可靠性和供电服务质量。另外，在地地区中的10kV配电系统中由于采用了中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，在其运行中一旦出现单相接地故障时，就会由于具有较小的故障电流以及弧光而导致出现接地不够稳定的问题，而且在出现上述问题时具有较大的故障点查找难度。这就需要通过配电线路的故障指示器来帮助对故障点进行快速查找和隔离，提高对农村地区10kV配电线路的运行维护管理水平。
3设备构成
在农村地区的10kV配电线路中所应用的故障指示器主要有主站、信号源、通讯终端、故障指示器探头等部分组成。一、主站主要是对信号源所发送的故障信息进行接收，然后通过无线GPRS向管理人员进行故障信息的发送。二、信号源主要是在变电站或开闭站中的安装，主要作用就是在10kV配电线路出现单相接地故障之后向故障线路及逆行脉冲信号的发送，此线路上的故障指示器就会根据此信号来做出相应的动作。具体地说就是在线路出现单相接地故障之后，信号源就会根据零序电压来对接地故障进行判断，如果此故障的持续时间超过所设定的8s之后就会向交流接触器进行投切并进行电流信号序列的发送。发送出的电流信号会在通过故障出线的接地相、接地点以及大地之后向信号源进行反馈，而在没有出现故障的出现和非故障相则不会有信号的通过。此时线路上的故障指示器在接收到上述电流信号之后就会自动进行解码和计算，然后就执行就地翻牌指示以及与子站、主站和中心站进行配合来进行故障定位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆三、通讯终端就是起到对无线发射探头发回的故障点信息进行接收的装置，在信息接收之后会通过GSM或者GPRS将运行状态以及故障信息向信号源进行发送。四、故障指示器探头就是通过无线信息的方式向通讯终端中进行故障信息发送的装置。
4工作原理与效果
4.1工作原理和运行情况分析
在10kV配电线路中应用故障指示器之后，如果在运行中发生了接地故障，此时的零序电压就会超过事先设定的数值之后信号源就会在对上述问题检测的同时对三相电压不平衡的问题进行检测，持续时间达到所设定的延时数值之后就会通过信号源中交流接触器的动作而向线路中进行电流脉冲的注入。此电流脉冲在经过发生故障的线路以及接地点之后就会向信号源回流，在此故障指示器对上述回流的脉冲电流进行检测和确认之后就会执行翻牌指令。
在此农村地区中对上述原理的故障指示器进行应用之后，在经过近半年的设备投运之后表现出了稳定可靠运行的良好效果。主要表现在半年的运行时间内，此线路出现了总共5次线路故障，此故障指示器对此故障的准确定位次数为5次，也就是表现出100%的定位准确率。
4.2效果分析
在此农村地区中进行故障指示器的运用之后所达到的效果主要有以下几点：一是可以对传统运维方式中的问题进行有效克服。此效果主要表现在此农村地区的10kV配电线路中，其线路基本位于高山以及沟壕中，地形比较复杂且具有较大的供电半径，在地复杂的地形和自然环境下本身具有较高的故障概率，而且故障中主要以单相接地以及相间短路为主。在传统的运维方式下主要表现在停电面积大、停电时间长以及运维成本高等问题，而通过故障指示器的应用则可以对上述问题进行解决。二是对故障停电面积进行有效缩小。这主要在是在此农村地区中应用故障指示器之后可以在线路发生故障时对故障区域进行及时隔离，不仅可以实现停电范围的缩小，而且可以减少线路越级跳闸的概率。三是实现故障巡视时间的减少。由于线路在发生故障时故障指示器可以自动发出警报，可以对故障区域进行提示并向管理人员手机上发送相关信息，然后就可以根据信息提示来开展故障排除工作。四是可以实现对线路运行情况的实时监控。通过故障指示器可以实现对10kV线路的分段监控，不仅可以在故障发生后对故障点能迅速反馈，而且可以通过信号源来对故障进行判断。
5结语
鉴于贵州某农村地区10kV配电线路运行中存在的网架比较薄弱，以及此农村地区为山区，地形比较复杂且供电半径比较大，一旦出现故障则具有较大的故障查找和判断难度等现状，在对故障指示器的原理和优势进行分析之后，将其在此农村地区应用之后表现出良好的应用效果，不仅克服了传统运维方式中的停电面积大、停电时间长以及运维成本高的弊端，而且缩小了故障停电面积、减少了故障巡视时间，还能实现对线路运行情况的实时监控，确保农村地区10kV配线路的安全和可靠运行。
参考文献：
[1] 周自毅, ZHOUZi-yi. 自动化设备在10kV线路故障处理中的应用研究[J]. 电气开关, 2016, 54(2):97-99.
[2] 胡凡君. 10kV线路自适应状态诊断系统研究[D]. 2016.
论文作者:冯慈健
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
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