摘要：在供配电网中应用智能型故障指示器可以帮助电力单位对供配电网线路中的故障和问题进行快速定位，方便电力工作人员对供配电网中的故障进行及时解决，缩短供配电线路的停电时间，尽快恢复供配电网络的正常运行｡除此之外，智能型故障指示器还能够对供配电网中的数据资料进行记录，在一定程度上为电网的调度安排提供准确的数据参考，有助于电力行业的良性发展｡鉴于此，本文主要分析智能型故障指示器在配网中的应用｡
关键词：智能型故障；指示器；配网
引言
无线通信的短路接地二合一智能型故障指示器在配网线路安装应用，不仅可以迅速定位配网供电线路故障范围，而且还能提供故障前后电流、电压的数据以及历史数据，为日常配电线路运行分析提供了有效的数据支撑｡因此，为了提高电力线路故障的检查效率和质量，在电力线路供配电网络中应用智能型故障指示器十分重要｡在应用智能型故障指示器的过程中，相关的工作人员必须结合供配电线路的运行需求，选择合适的智能型故障指示器，这就对工作人员的专业能力有较高要求，此外，相关工作人员对智能型故障指示器也要有比较全面的了解，才能做到有效应用｡
1、智能型故障指示器的基本概况
1.1、线路故障指示器的基本介绍
线路故障指示器分为普通故障指示器和智能型故障指示器｡普通故障指示器会在供配电网出现异常时以发光及翻牌形式向供配电网线路的巡查人员示警｡这种传统的指示方法已经不能满足当前的供配电网线路的故障指示需求，主要是因为这种指示器在使用过程中存在很多不足｡而智能型故障指示器可以对供配电网中的短路、接地等情况进行监测的同时，监测线路运行时的电压、电流情况并进行记录｡此外，智能型故障指示器还具有通信功能，能够及时对电力工作人员发出故障信息，方便维修工作展开｡
1.2、智能型故障指示器的应用优势分析
对智能故障指示器的应用优势进行分析研究时，主要从故障检测效益以及经济效益两方面进行分析探讨。
（1）智能型故障指示器在供配电网中的检测效益。在对供配电网进行故障检测时，能够准确定位线路故障范围，方便检修人员进行检修，在很大程度上提高了电力系统运行的安全性和稳定性。在供配电网中安装了智能型故障指示器可以将一整条供配电线路分为4个较短的线路区域。这样不仅提高了智能故障指示器故障检测的准确性，还在很大程度上降低了工作人员的巡查难度。例如，当智能故障指示器对线路中的故障问题发出警报信息，供配电网线路的巡查人员可以根据定位信息及时赶到相应的故障区域，不必再去对整条线路进行巡查，减轻工作难度的同时，提高了工作效率和质量。根据相关的数据资料统计，安装智能型故障指示器后，线路巡查人员的巡查时间减少了将近3/4，极大地提高了巡查效率。
（2）智能型故障指示器在供配电网中应用的经济效益。供配电中应用智能型故障指示器的经济效益是不可估算的，因为安装智能型故障指示器除了能够降低对故障指示器的维护费用外，还在很大程度上减少了供配电网线路的巡查工作，极大地提高了巡查效率和巡查质量。并且智能型故障指示器还能够对电网正常运行的电流、电压等数据进行准确的监测，在一定程度上提高了电网调度运营的工作效率和质量。这些都会在很大程度上促进电力单位的发展，提高电力单位的经济收益。因此，智能故障指示器在供配电网中的应用有极大的隐性经济效益，能够有效提高电网运行的可靠性和稳定性。
2、智能型故障指示器特点及原理
智能型故障指示器相对于传统的指示器而言，具有更先进、更智能的特点，更适应配电网的需求｡一般而言，配电网中的智能型故障指示器会形成一个完整高效的预警系统，该系统主要的作用就是实时监测和检测整个线路的故障、线路的负荷电流，通过智能化分析该配电线路的故障点，实时显示该线路负荷电流；输出各种直观图形，若发生故障时会即刻发送故障信息给巡检人员｡该系统是通过检测故障电流来诊断发生的故障所在的出线端、分支段和区域｡当有故障发生时，负责该区域的巡检人员马上会收到系统发送的故障信息以及指示器报警的状态，这样就能迅速锁定故障区域并查出故障具体原因，有效地提高了巡检工作效率，缩短了恢复供电的时间｡
在识别故障方面具有识别短路、接地故障的功能，并可区分永久性故障和瞬时性故障，显示方式有翻牌显示或发光显示360°范围内均可观察，翻牌方式时，显示牌采用夜视反光技术｡故障指示器探头具有延时自动复位或遥控复位功能，自动复位时间可由用户指定或出厂前设定；故障发生时自动开始计时，返回时间误差不大于±10%｡智能型的产品会杜绝合闸引起的误动情况，直接安装在线路上，安装方便，采用很强的防锈防蚀材料，可带电安装和摘卸，装卸过程不会发生报警、内置无线通信模块，可将动作信号传至架空通信终端、配置太阳能电池板，用以给后备电源充电，后备电源可以维持通信终端连续30天工作，不需补充能量，以上的特点相对传统指示器更智能化｡
线路故障监测系统通过实时准确地监测线路状态，并将所采集到的故障报警、停送电状态等信息发送回主站中心；主站对信息进行数据统计、分析、拓扑计算，确定故障区域；同时，故障点的信息会通过短消息发送到供电局生产管理部门、线路专工、线路维护负责人等设定的相关人员手机上，从而引导工作人员迅速准确地找到故障点｡
3、应用设计思路及方案
1)当线路正常运行时，系统能够及时掌握线路运行情况，并将线路负荷电流、首半波尖峰突变电流、线路对地电场、太阳能充电电压、电池电压等信息处理后发送至显示终端，在显示终端能够方便地查询有关实时信息和历史数据，为线路故障检测提供技术手段｡2)当线路发生故障时，系统能够及时判断出短路、过流和接地故障点，并将动作信号、短路动作电流、尖峰电流、对地电场、接地动作电流等故障信息处理后发送至显示终端｡3)故障定位并告警显示，根据故障时接受到的相关数据，在显示终端系统图上通过颜色和声音发出告警信号，以便提示值班人｡4)应用方案由若干个故障定位点(监测点)和一套主站系统组成，每个故障监测点的设备组成由3只智能型故障指示器(含太阳能电池板/开口CT取电装置、后备电池)组成，系统框架如图1所示｡
故障指示器能够用来科学监测出智能配网中的单相接地故障，可以将动态阻性负载设置与接地变压器中｡
如果配网线路出现单相接地故障，中性点中有电压偏转、偏移现象时，如果控制性设备能够监测出此偏移电压，如果其数值高出整定值，同时也对应延续一个时段，这样故障区域范围内则可能出现特别的信号，故障指示器将指示这一信号，同时向主站发出信号，对应发现故障点的位置｡
4.4、配电线路在线监控系统
在线监控系统可以将通过 GPRS 通信模式每隔 5 min（故障时立即传输）传输来的数据显示在监控系统图上。在系统图上进入每个监控点，就能了解到监控点详细的模拟量和设备状态量，通过模拟量和设备状态量就能准确地分析出故障的相线。本系统能及时显示出线路故障范围，大大缩短了线路运行单位人员巡线查找故障的时间，从而有效地缩短了故障处理的时间，提高了供电可靠性，对工农业生产和提高人民生活水平具有较大的现实意义。
5、应用成效分析
5.1、准确定位故障范围，提高供电可靠性
安装了智能型故障指示器后，一条线路有4个监测点，即将一条线路分割为4个区块｡当发生单相接地或相间短路故障时，通过配电线路在线监控系统，能及时掌握故障发生在那个区块，巡线人员可立即前往故障区块进行查找故障点，比原先全线巡视的方式下可节省3/4的巡视时间｡如按每小时巡查5km计算，已安装智能化故障指示器的线路，当发生故障时节省时间及等效时户数计算如下：(1)秋山271线总长36.787km，用户94个，共4个监测点，如全线巡视约7h左右，分块巡视可节省5h，等效节省470个时户数｡(2)水库323线总长29.237km，用户51个，共4个监测点，如全线巡视约6h，分块巡视可节省4h，等效节省204个时户数｡(3)三桥228线总长35.608km，用户91个，共4个监测点，如全线巡视约7h，分块巡视可节省5h，等效节省455个时户数｡(4)城北269线总长27.354km，用户58个，共3个监测点，如全线巡视约5h，分块巡视可节省3h，等效节省174个时户数｡(5)光华224线总长18.238km，用户52个，共4个监测点，如全线巡视约3h，分块巡视可节省2h，等效节省104个时户数｡(6)上柏339线总长46.334km，用户117个，共3个监测点，如全线巡视约9h，分块巡视可节省6h，等效节省702个时户数｡
5.2、隐性经济效益分析
智能化故障指示器应用的隐性经济效益是不可估算的。配电线路在线监测系统能及时显示出线路故障范围，大大缩短了线路运行单位人员巡线查找故障的时间，从而有效地缩短了故障处理的时间，提高了供电可靠性，对工农业生产和提高人民生活水平具有较大的现实意义。同时，可减少故障巡线人员的工作量，提高工作效率。
结束语
配网线路传输距离远、支线多，大部分是架空线，环境和气候条件恶劣、外破、设备故障和雷电等自然灾害造成故障率较高｡一旦出现故障停电，首先给人民群众生活带来不便，干扰了企业的正常生产经营；其次给电力企业造成较大损失；再者一条线路距离较长，分支又多，呈网状结构，查找故障，非常困难，浪费了大量的人力、物力｡线路故障指示器在配网线路上的运用，使得配网线路在线监测系统更加完善｡该系统可以帮助电力运行人员实时了解线路上各监测点的电流、电压、温度的变化情况，在线路出现短路、接地等故障后给出报警信号，电力运行人员可迅速准确赶赴现场进行处理｡系统除了显示线路故障电流途径和位置外，还能显示线路负荷电流、零序电流、线路对地电场、接地尖峰电流的变化等情况｡
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论文作者:王海俊,戴成涛,祁同林
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/11
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