摘要：受到农村自然环境和各种人为因素的影响,农网配电线路和设备与城市的运行环境差别较大,更容易出现故障问题。但是由于农村经济水平的提升,生活的方方面面都离不开电力的支持,在这种情况下,就需要提升对农网配电线路和设备常见故障的诊断技术,病制定相关的防治措施。文章分析了农网配电线路中的常见故障,并指出了造成故障的主要原因,然后针对性的制定了相关的防治措施,为后期电路的稳定安全运行提高参考和借鉴。
关键词：农网；配电设备；监控装置；故障诊断
1、农网配电设备故障诊断解决方案与实现
1.1低压配电柜短信终端设计
低压配电柜短信终端（以下简称短信终端）通过串行通信及数据采集模块交替读取农网配电设备上安装的各种传感器及测量仪表的检测数据，数据存储于Flash存储器中，然后由CPU处理器对预先存储的各监控节点阈值进行运算和对比，超过阈值时则进入故障诊断程序进行分析和判断，达到疑似故障条件后产生报警信息，并通过GSM和GPRS无线通信模块完成数据远程传送。
1.2无线数据传送
短信终端的SIM卡由浙江省电力公司统一分配的IP地址进行捆绑，以满足信息安全管理要求。然后以15 min为间隔交替经GPRS模块上传正常的采集数据，传送经SIM卡发送→无线移动运营商→省公司专用APN网络→内网→智能低压配电设备故障诊断及运行监控系统。而GSM模块的短信不传送正常数据，但可以通过编辑短信，按需进行实时运行数据查询，接收信息经SIM卡发送短信→无线移动运营商→台区经理和值班手机，查询发送指令途径相反。在运行过程中如遇报警信息，短信终端则根据故障诊断程序给出的配电设备疑似故障类型、故障点位置和相关数据通过GSM和GPRS双通道同步实时传递，该方法可以有效解决农村地区GPRS无线网络不稳定时发生的报警信息在传送过程中的丢失问题。
1.3疑似故障诊断程序设计
短信终端CPU处理器内置故障诊断预警、故障诊断告警和隔离、故障点自愈3个故障诊断程序，达到疑似故障条件后则进行循环计数及剔除分析方法的故障分析和判断。该方法可以提高各监控节点的数据传送可靠性，减少GPRS数据传送流量，增强配电设备的故障诊断准确率，避免疑似故障报警信息重复发送。
2、农网配电设备监控装置解决方案与实现
2.1配变侧电力电缆接头温度监控装置的实现
首先，在配电侧低压配电柜的每条低压电力电缆表面距铜接线端子5 cm处安装铂热电阻温度传感器，然后利用ID通道编号与温度巡回检测仪建立对应连接，将每个温度传感器的实测数据以每个通道10 s循环经温度巡回检测仪完成模拟数据转换后传送至短信终端。当实测数据超过短信终端预设阈值时，短信终端根据故障诊断程序进行分析和判断，达到疑似故障报警值时，则发送报警短信及上报数据至监控系统，如果故障诊断程序分析和判断达到告警条件时，短信终端会经控制器发送对应ID编号的剩余电流动作保护器分离指令，实现该低压供电回路的故障隔离，当实测温度下降至预警阈值30%及以下时，短信终端则发送剩余电流动作保护器合闸指令，进入试送电，并跟踪该低压供电回路电力电缆表面的温度上升趋势是否在3 min以内达到告警阈值，符合条件由短信终端再次发送剩余电流动作保护器永久分离指令。
2.2配电室电缆沟自动排水装置的实现
利用在配电室低压配电柜底部与熔断器下方10 cm处各安装一组浮子式磁性液位传感器，下位传感器与短信终端K1和K2连接，上位传感器与短信终端K1和K3相连，构成开关量数据采集，短信终端的K4和K5辅助输出端子控制安装于低压配电柜内的40 A交流接触器线圈，40 A交流接触器触头系统提供安装与配电室电缆沟的潜水泵启动电源。当下位传感器开关量闭合时，短信终端启动故障诊断程序，采用循环分析法在满足条件后产生预警信息，并闭合短信终端内置继电器，K4和K5端子接通电源，40 A交流接触器动作闭合，潜水泵开始工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当下水位传感器开关量分离，短信终端根据故障诊断程序的计算功能，利用时差与水位下降速度计算出潜水泵停止工作的时延，达到条件后发送断开继电器指令，潜水泵停止工作。在排水过程中水位继续上升，上位传感器开关量闭合，则由短信终端发送告警信息并断开所有剩余电流动作保护器和切除智能电容器投运指令，保证低压配电柜从交流接触器触头系统下方部分失电，为抢修人员赶到现场组织抢修争取时间，达到减少损失的目的。
2.3剩余电流动作保护器疑似故障与堵塞的分析方法
短信终端利用剩余电流动作保护器跳闸后上传的开关量、各相电流和电压值、零序电流值与存储在短信终端Flash存储器内的最后一次正常数据进行对比，当结果为“1”时，由CPU处理器延时5 min再次发送该剩余电流动作保护器分闸指令，然后收集本次跳闸相关数据与最后一次正常数据进行对比，判断结果还是“1”时，启动报警信息发送程序。
2.4自动无功补偿装置改造
首先将原自动无功补偿控制器更换成自动无功补偿测控装置，并更改智能电容器投切控制线，然后将RS485通信线接入短信终端，最后在短信终端内增加疑似故障诊断程序及上位传感器开关量闭合的切除智能电容器执行程序。改造后可以解决通过实时采集总电流和智能电容自身故障诊断信息，经低压无功综合测控装置数据转换后上报短信终端，利用内置疑似故障诊断程序进行故障判断，当遇到符合报警的信息时，由短信终端及时发送报警信息。
2.5农网运检人员巡视监管装置的实现
在配电房大门内侧、箱变和配电柜门闭处加装多个门触点开关与读卡器连接，读卡器RS485通信线与短信终端相连，实时采集触点开关的开关量信息。当开关量发生变化时，由短信终端内置压电陶瓷片发出“嘟嘟”报警声，如果巡检人员在1 min内没有使用员工卡在读卡器上刷卡，短信终端立即发送防盗报警信息。
3、应用效果
3.1降低了巡视人员安全风险
在改造过程中，温度巡回检测仪、自动无功补偿测控装置、短信终端和剩余电流动作保护器都使用4.5寸以上的LED显示屏，同时将装置镶嵌于配电设备表面，达到了不打开柜门即可查询农网配电设备各监测节点的数据，对循环采集的数据还采用了实测数据轮显，实现了巡视人员通过按钮查询即可完成巡查任务，从而大大降低了巡视人员安全风险，以往目测无法发现的早期故障也能及时发现，缩短了巡视时间。
3.2节省了抢修材料费
利用短信终端配电设备疑似故障诊断结果与剩余电流动作保护器组合的联动方式解决农网配电设备上的故障点供电回路隔离与自愈技术，有效避免了故障引起的刀闸、智能电表、各种测量仪表、电力电缆、熔断器、交流接触器和剩余电流动作保护器的烧毁现象，解决了以往人工停电、排水和恢复送电等繁锁工作，并对突发性自然灾害做到了优先处理决策，降低了抢修过程中更换的材料费。
3.3提高了安全运行的稳定性和可靠性
自动无功补偿监控和三相不平衡自动控制，解决了以往人工从智能公变每天查阅大量数据和分析的问题，避免了
通过客户改接方法调整三相不平衡的费时费力处理方式。农网运检人员巡视管理，便于供电所对运检人员巡视质量、工作状态和设备早期故障判断能力综合素质的考核有据可查，做到了运检人员管理动态监控，并达到了配电室防盗预警技术的双重效果。
结束语
通过以上分析可以发现，在农网配电线路和相关电力设备的运行过程中，受到各种自然和人为因素的影响，导致线路运行不稳定，从而引发各类电力故障，不仅增加电路的维修费用也会影响到人民的正常用电。为了提高运行质量，需要从故障根源入手，制定相应的防范措施，并提高管理水平。及时进行线路和设备的检修和维护，避免存在安全隐患，更换老化的线路和设备。
参考文献：
[1]杨董.浅谈配电线路故障的分析与综合防治[J].科技与企
[2]王新超,王葵.电力电缆接头运行中的实时监测[J].继电器,2015,29(8):46-48.
论文作者:姜成凯,李宪武,杨阳
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/25
标签：终端论文; 短信论文; 故障诊断论文; 故障论文; 数据论文; 设备论文; 电流论文; 《基层建设》2017年4期论文;