广东电网河源龙川供电局 广东龙川 517300
摘要：故障指示器的简易配网自动化模式是我国电力网络建设中不可缺少的补充系统，随着我国电力事业的不断发展，基于故障指示器的简易配网自动化模式，在技术上能够实现创新、优化、经济，在系统维护上也能够更加方便、高效，现对故障指示器的简易配网自动化模式的相关技术进行深入研究，本文将对相关技术内容进行探讨，希望能够为相关部门提供一些建议。
关键词：故障指示器；配网自动化模式；电力系统
随着我国供电网络范围的增大，电网故障处理最有效的方法就是建设全面的配网自动化。但对较落后的山区供电局，大规模投入电力设备进行改造将浪费大量的人力、物力与资金，且时间长，为社会生产生活带来了不便，为此，通过研发完善、系统、准确的配网故障自动定位系统，能够对配电自动化进行补充，将配电自动化系统存在的盲区消除，使用先进的科技将故障排除能够更加安全、可靠，进而取得经济效益与社会效益。下面，本文将基于故障指示器的简易配网自动化模式，对相关技术进行具体分析，进而确保我国县域电力系统能够更为安全、经济、稳定的运行。
一、故障指示器的基本工作原理
故障指示器是电力系统当中的一个重要故障监测设备，同时也是一种使用简单的故障区段的定位工具，其工作基本原理为：在故障发生时，设备电源能够最先检测到故障点之间线路指示器出现了报警信息，但是其他故障点却不存在报警信息，具体见下图1所示。
若有电力线路出现故障，电流流经的线路将形成一个故障回路，电流电压发生变化，回路中的所有故障指示器，满足故障指示器产品的故障判据则会发出报警指示，现场可看到翻牌或亮灯现象，如图1中各指示点所示，只有这一部分的指示器会出现报警，其他将不显示报警，表示没有故障，依据这种方式，能够对故障区间做出判断。
若为短路故障，指示器则依然按照上述工作原理报警。若供电系统为小电流接地系统在呈现单相接地故障时，零序电流流经的路线为：从该线路开始，一直流向接地位置。故障线路各个部分都有零序电流流经，这样便使故障判断的难度增加了。
图1 故障指示器的基本工作原理
二、指示器故障判断与分析
通常来说，指示器在电力系统当中都被当成是故障监测设备，借助电缆上的传感器对故障进行监测与判断。因为电压数据的缺失，该方法并不适用于常规的故障判断。如果发生了两相或者是三相的电力故障时，因为故障引发的电流增大，将降低故障判断的难度，故障接地时的零序电流少，并且这些零序电流最终将流入故障集中点，降低了故障判断的准确性[1]。指示器故障判断使用较多的方法有过流限值法与电流突变法。故障判断方法具体如下：
存在的线路负荷电流时间：≥6秒；
电流在运行过程中会突然出现了突变；
如果负荷电流比300A小时，则 或者负荷电流>300A时， ；
线路负荷电流消失的时间：≥50毫秒。
对上述故障进行判断主要是为了消除合闸产生的瞬间电流进而造成的失误判断，并最大程度的防止电流波动造成的失误判断现象发生，因为短路故障会出现零秒速断，进而得出负荷电流消失的时间要大于50秒。短路电流持续的时间是机械时间，一般都在30-60秒。此种方法的优点是能够及时判断出跟踪负荷电流量，不需要使用整定参数，使电流具有一定的适用性。但也存在如下几点缺点：
不能对电流的突变值进行准确判断，因为供电线路较长，导致线路负荷大小存在显著差异；两相接地下，短路电流会逐渐增大，但是指示器却不能对突变电流准确检测；在很多农村偏远地区，因为线路长、不能及时对线路更换，指示器很难检测到突变情况，常被拒动。
三、故障指示器实现简易配网自动化的模式简介
（一）基于光纤型二遥故障指示器简易自动化模式
随着故障指示器的不断发展与进步，涌现出了多种新型的故障指示器，光纤型二遥故障指示器就是其中一种。
二遥故障显示器系统组成系统有：故障检测传感器、具有显示本地功能的主机、通信终端以及主站系统等。具体模式原理见下图2所示：
图2 基于光纤型故障指示器简易配网自动化模式原理图
光纤型故障指示器将主机的功能大大削弱了，并成功将主机功能传输到了传感器当中，使传感器的功能更为全面，可以更为准确的监测到故障，并能使检测精度提高。故障电流参数借助光纤能够成功上传到主机通信终端上，故障信息能通过LED显示屏显示出来。通信终端的功能则是接收传感器故障信息，再使用GSM与GPRS实现信息接收[2]。在该自动化模式下，通信终端以无源型为主，应用电缆实现电流的获取，将超级电容当成后备电源使用，减少了维护上的不便。
光线型故障指示器通常都安装在开关柜的高压区域内，其使用寿命较短，使用5-6年就要更换一次。更换时要将所有系统电源切断，避免影响到电网安全。因为设备安装在高压区，为此，日常检查时要将柜门打开，但是大部分开关柜都以联动的居多，打开不便，故此型故障指示器使用时的维护非常不便。
（二）基于无线型故障指示器的简易自动化模式
无线型的故障指示器简易自动坏模式也是一种常见的简易自动化模式。信息传输依靠的是无源传感器，传入到主机时要借助光纤，主机先通过无线信号，再将信号传到DTU，DTU通过GPS将信息传输到主站系统。全部使用的无线信号传输，使设备安装更为方便。
监控主站系统独立于SCADA系统，并应用独立的软件作为故障区段的划分。将软件以图形化界面显示出来，并将故障信息与地理信息系统充分结合起来，进而使界面显示出友好型特征。
无线型故障指示器供电使用的是锂电池，故障信息使用的是平衡式规约，并在短距离无线信号上实现传输。鉴于故障发生率低，信息代码也非常短，致使无线传输在功耗上能够与触电器保持一致。无源DTU的供电方式应用的是超级电容，并将其作为了后备供电方式。因为无线接收一直处于工作状态，在接收故障信息时，不能使设备处于待机状，无线接收功耗能够达到90毫瓦以上，如果缺少电缆线路，将不能使系统顺利运行。
无线指示器使用短路的无线信号，能够与无源GTU实现数据的互通，因为指示器通常安装在开关柜面板上，为了减少屏蔽层的产生，要将DTU安装在开关柜的外罩箱中。此外，该模式使用GPRS设备完成通信，为了降低人为偷盗或者是损毁，要在隐蔽的地方安装GPRS天线。
因为无线指示器的简易自动化模式在电力系统中使用时不能使用大量的线缆，为此，在施工上具有便利性，这一优点被很多县级供电单位看重。但是，因为大量使用锂电池作为供电方式，供电缺少安全性与稳定性。无源DTU要有大量的线路电流支持才能正常工作，为此，其具有使用范围小的缺陷。
结束语
总之，要想使区域内电网建设能够更加高效、稳定，就要使用现代化的新型故障指示器，与配网自动化装置配合使用，使配网更加经济、简单、可靠。在不同的地区，接地方式也有所不同，要制定出不同的配网自动化建设方案，实现简易配网目标，在未来的电网建设中，要不断对故障指示器简易配网自动化模式进行探索与研究。
参考文献：
[1]高永银，孟卫东.具有三相同步通信功能的故障指示器及其低功耗的实现方法[J].电器与能效管理技术，2015（3）：31-34.
[2]姚伟瑾，侯元文，王光磊等.基于无线通信故障指示器和GPRS的一遥远方监控终端的研制[J].电气技术，2012（3）：52-54，68.
论文作者:杨林辉
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/18
标签：指示器论文; 故障论文; 电流论文; 简易论文; 模式论文; 无源论文; 线路论文; 《基层建设》2015年22期供稿论文;