摘要：本文对基于“递进信息法”的配电网馈线故障定位系统的硬、软件实现进行了较深入的研究，重点设计了硬件系统和软件编程方案，以供参考。
关键词：配电网；软硬件；设计
1前言
对比超微晶和硅钢材料的导磁性能，在此基础上制作具有取电能力磁芯，制作取电和测量两个部分的磁芯。在定位装置的硬件设计上，权衡产品功能和设备的可靠性，采用TMs320F2812作为主机处理器，C8051F040作为子机处理器，设计完整的硬件系统，并对每个硬件模块单元都进行了较详细的设计。在定位装置的软件设计上，给出了定位软件的编程方案，设计了主、子机各功能模块的流程图。根据“递进信息法”设计出的自供电无源的监测终端，具有定段准确、操作简单和适应性强的特点。
2装置或设备的开发设计方案
（1）线路自供电采样终端
基于8/16位以上嵌入式芯片、短程无线通信模块、GPS授时模块、GPRS远程通信模块设计，满足针对小电流接地系统的在线采样装置，支持IEC101、104通信规约。
（2）小电流接地快速捕捉技术、智能监测系统数据库开发与应用：
包括多种正常和异常、故障波形；包括多次雷击故障波形、绝缘子闪络以及击穿、相间短路、断路波形、单相接地、两相接地故障波形；同时包括大、小负荷正常波动与异常情况的暂态波形。同时包括FFT等数字信号处理方法得到的故障特征量；并进行分析和归纳。
（3）智能诊断预警技术
针对以上技术问题，需要通过本项目配网线路故障监测系统的应用，根据接地瞬间暂态电流和稳态电压的大小和时序变化，将来还可以利用调幅调相信号源发出有别于正常负荷的增强性接地电流信号，利用终端捕捉这个信号，并结合站内或线路上的零序电压、相电压、接地选线结果等可靠信息做出综合分析、判断，最终定位接地故障。并针对一些瞬时性故障，在没有成为永久性故障对供电线路造成故之前，采取智能诊断预警技术，已提前对问题进行处理。大大提供供电可靠性与供电质量。
用于10kV 小电流接地系统，准确检测线路短路、接地故障并给出翻牌和闪灯指示，可采集到线路负荷电流、首半波接地暂态接地电流、首半波接地动作电流、线路对地电压、稳态零序电流、暂态零序电流、电缆头对地电压、电缆头温度等实时数据和故障信息。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时具备故障定位及在线监测（控）系统无线调频通信接口，为人工参与分析、判断单相接地故障点，实现在线检测瞬时性短路、接地故障，在线监测亚健康运行状态，并可远程调整短路和接地故障检测参数。
（4）主要技术参数如下：
电源：4.8Ah/3.6V 长寿命一次性锂亚电池
取电功率：50uA～100mA/3.6V（对应一次负荷电流 10A-600A）
静态平均功耗：50uA/3.6V
动态平均功耗：80uA/3.6V（每分钟发送一次数据时）
电流精度：±2%（负荷电流为 100A 时）或者±2A（负荷电流小于20A 时）
温度精度：-55～150℃，±1℃（可选）
线路对地电压精度：0～1023LSB，线性度优于±5%
（5）小电流接地故障智能诊断系统
小电流接地故障准确率平均达到80%以上。配网故障80%来自小电流接地故障，类型复杂多样故障处理难度大，一直是配网完运维的难题。其引起的问题与隐患较为突出：坠地导线可能造成人畜触电事故，过电压可能损坏设备或引发相间短路等情况。三个环节：选线：变电站内 →减少错误拉路；定位：配电线路 →降低巡线难度；分界：用户入口 →就地切除故障。三个步骤：检测：选线、定位、分界；处理：跳闸、隔离、转供；预警：防患于未然
接地故障选线：作为定位基础，提高准确性；作为线路节点，消除定位盲区；
信息全面详细，实现绝缘预警；选线技术及产品成熟可靠；获取全部线路数据准确率高；现场产品已有较大覆盖率；
3结语
本文阐述了配网线路自供电采样终端的开发，实现了小电流自取电（5A可以自取电、不依赖电池），三相无线同步对时，精度不超过1ms，高频采样，最高达到4000Hz，快速捕捉故障暂态，不停电安装，小电流接地故障真正通过暂态法实现定位（超越选线水平）。突破现有故障指示器仅在现场变色报警的时间和空间限制，本系统能够实现在后台电脑设备和个人移动设备上通过GIS地图支持和短信方式实时提醒显示。提供丰富的运行信息：提供线路电流、对地电场、故障状态、是否带电等工况信息的实时监测和储存，能够实现故障时间点的状态回溯和录波记录；。
作者简介：
刘润兴（1982.12.23—），男；云南大理；白族；大学本科；高级工程师；长期从事变电运行管理及技术研究.
论文作者:刘润兴,罗俊元,徐军华,罗玉珠,石定中
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
标签：故障论文; 电流论文; 线路论文; 在线论文; 波形论文; 负荷论文; 终端论文; 《电力设备》2018年第31期论文;