摘要：经济科技的不断发展促使配网故障有进一步的发展，配网存在故障的时候，通过对其的准确定位可以在较短的时间内恢复供电，避免对人们的生活工作造成较大的影响。本文将对配网故障快速定位的方法以及故障指示器的应用进行思考研究。
关键词：配网故障；快速定位；故障指示器；应用
我国的配网分布十分广泛，它的结构复杂。一般在城区中电网架空线路都是和电缆线路都是混合分布的。如果某部分的线路发生故障需要通过多次的开关操作才可以将故障隔离开，在处理的过程中会造成大面积的停电现象，故如何更快更高质量的提高解决故障的定位和处理水平是现代社会亟待解决的问题。本文将对配网故障的快速定位的方法以及故障指示器的应用进行思考讨论。
1 配网故障快速定位系统的作用
配网故障定位系统的作用主要是在系统出现故障的时候，内部的故障指示器会发出动作和报警信号，工作人员可以根据信号的方向来确定故障所在的位置，通过这种方式可以缩短处理的时间，缩小故障搜寻的范围，将工作效率大大提高，这可以确保安全供电。配网系统存在可变负荷，这使得故障线路中的电流会带特殊的信号，它被故障器收到之后会在较短的时间内发出信息，同时，该系统不易受到其他系统的干扰。故障发生后，可以通过配置的指示器来进行对应的故障检测，也可以通过移动的GPRS无线通讯模式等来搜寻相关信息，最后将其统一反馈到监测系统之中，工作人员可以根据这些信息来确定故障的位置、区域等，这在很大程度上可以防止故障问题的扩大。
2 配网故障快速定位系统的组成
上文中对配网故障快速定位系统的功能进行介绍，接下来就对配网故障快速定位系统的组成进行思考介绍，主要有以下几个方面：
2.1 故障指示器
故障指示器一般是指安装在电缆线路或架空线路的导线位置，其可以对线路出现的接地或短路故障进行检测，并发出相应故障指示和故障信息的自动化终端。通常情况下，故障指示器包括电缆型、架空型两种，其中电缆型故障指示器一般安装在10kV开关柜电缆终端位置，也会有一部分电缆型故障指示器被安装在开关柜面，以实现对故障的就地指示。架空型故障指示器一般安装在线路分支或分段部位的导线上。故障指示器如图1所示。
图1：故障指示器
（a）架空型故障指示器；（b）电缆型故障指示器
2.2 通信终端
通信终端一般是安装在架空线路分布杆塔上，它可以将附近20米-50米范围内的编码信息进行接收，故障信息经过解调处理后会通过GSM通信装置发送给中心站。无线通信终端是安装在一个铁箱之内的，它通过pt通过线路来供电，同时会给箱内的蓄电池充电，雨打阴雨天气或者是晚上可以变成蓄电池供电。
3 配网故障快速定位的方法分析
3.1 FTU和SCADA
FTU是馈线终端设备的简称，它有着发挥遥信、遥测以及控制等作用，可以获得故障的信号；SCADA是数据采集和监控系统的简称，它主要是帮助FTU传输信息，经过运算主站来负责定位和处理故障。一般来说，不同的配网结构，它的故障定位是有一定的差别的，比如是辐射状、开环运转的环状配网，它很容易在电源端流经短路电流的首个开关和末端开关间发生故障，这区段被定位成故障区段。FTU可以对流经沿线开关电流进行监督和监测来确定故障点；如果是环状配网结构遇到了故障的问题，不同的电源点的电流会朝着故障点流动，故障段两侧的故障电流的流向也是相反的，通过分析其短路电流的功率方向可以锁定故障段，这个过程中不需要启用重合器。该种定位方式需要投入较多的成本，这是其一大问题。
3.2 故障指示器定位法
将指示器配设于配网系统，它主要是负责收集电流、电压信息来确定定位从而将相关的故障信息进行传输。电压采集是依托于看空间电场电位梯度开展的，电磁感应来收集电流，然后对电压和电流的变化规律进行分析来对其故障进行科学的判断和识别。如果线路发生短路故障的时候，它需要主动发出动作，同时做好标识，然后通过通讯系统将故障信号传输给主站。
3.3 故障快速定位系统
故障快速定位系统是建立在多项电气设备和系统等综合配合下来对故障进行定位的系统。它主要是由故障指示器、通讯主站、子站等组成的，不同的设备有着不同的功能。故障指示器主要是负责数字编码、故障电流检测、就地指示等功能。通讯主站和子站之间是协调负责数据和信息的传输。子站一般是配设在支线电杆，主要是负责远程通讯的任务，系统内部达到被检测部分同远程主站中继功能。通讯主站是可以同时采集多个故障指示器的编码信息，通过通讯子站来解调、解码无线信息从而将其传输到主站。两者都是利用PT来供电的，电池充满后可以保障其处于平稳的运行状态之中。主站会接收子站的信号，通过相关设备故障点会在人机交流的屏幕中出现变色的情况，其故障点的信号会显示出来，然后将警示系统调动起来发出故障讯息，最后信息会传输到检修工作人员的设备上。
4 故障指示器的应用
从上面的文章中可以看出配网故障快速定位的方法分析主要有FTU和SCADA、故障指示器定位法以及故障快速定位系统这几个方面。根据这些信息可以对故障指示器的应用进行深入的讨论，接下来就对其应用进行介绍，主要有以下几个方面：
4.1 故障指示器的工作原理
过流型故障指示器会在使用前设置一个动作值，在运行的过程中检测到线路流过的电流值比动作值大，同时其持续时间比设定的时间长可以判断其发生故障。动作值设定的时候需要比线路正常运行时安装流过的最大负荷电流大，比线路末端故障时安装点流过的最小短路电流小。过流方案相对实施起来是比较简单的，但是系统在运行的时候其所需的动作值是会发生变化的，因为提前设置的电流值是固定的，这会使得其可能会出现误动或者是拒动的情况。
自适应型故障指示器主要是检测电流的变化量。线路发生故障后，其电流增幅会加大，线路保护跳闸后的电压和电流会瞬间变为0。对其的故障判定主要是通过数学计算，该种故障指示器的动作只和故障电流的分量相关，它可以适应线路负荷电流的变化，电网在运行方式的变化后其他是不变的，该种方式是不会出现故障指示器的误动或者拒动的情况。
4.2 故障指示器的特点
故障指示器主要是用于提醒故障的智能化设备，它对于故障的判断是自动的并做好警示工作。传统的故障指示器一般只设置了一个电流定值，它在运行的过程中会遇到很多因素的干扰，比如谐波、电磁等，它的准确性并不是很高。现代科学技术的发展也推动了故障指示器的发展。现代故障指示器是以数字型电子元件为基础的，它可以根据配网线路的长度、符合大小以及保护模式来进行合理的设计，对其动作逻辑值进行调节，这可以保障其作用的充分发挥。
4.3 短路故障检测
短路故障检测一方面可能会将电气设备烧毁，另一方面也可能会破坏整个配网线路，针对该种情况可以采取两种故障检测法。第一种是电流动态监测法，配网线路的电流在配网的过程中是处于动态的变化的，如果有一个正向突变且变化量是高于设定值的，它的电流值和电压值都在瞬间降低到零的话，这表示其出现故障性电流。如果其电流比较小其检测能力也会降低。第二种是传统故障研判法，它是通过标准化、高效化的熔断来设计其参数从而保障任何短路情况都可以发出动作，这大大提高了对于故障判断的准确度。该种方法可以在较大范围的区域内使用，但是要求工作人员具有较高的专业素质。
4.4 单相接地故障的监测
在运行的过程中其电流较低的时候，单相接地故障的监测主要是利用额谐波法、首半波法等。其中谐波法因为其数值较小，同时较容易受到外来因素的干扰可能会导致监测存在误差，而首半波法可能会导致出现严重的错误判断。故障指示器在使用的过程中是存在一定的局限性的，它只是对本相电流进行检测，在实际的单相接地故障中进行使用是存在一定局限性的。低压配网接地系统属于小电流接地，没有数学模型的支持，如果只是依靠物理模型内部的数据是无法对故障进行准确的判断的。故目前针对这种故障采取的措施是全面对比和分析暂态接地电流、稳态接地电压等动态变化的情况，再辅助认为的判断、分析可以更加准确的对接地故障进行判断。在这个过程中需要选择科学的故障指示器，它需要有着较高的采样频率，可以获取线路电容放电流值等，总之是需要具有较多的功能。比如说它需要具备防空载合闸涌流误动功能、非故障线路保持稳定完好功能等，这可以保障工作的科学运行。
5 总结
总的来说，整篇文章对配网故障快速定位的方法分析以及故障指示器进行思考讨论。配网在运行的过程中难免会出现故障，故对其进行识别、定位并解决故障是十分有必要的，故障指示器作为重要的设备需要合理选择来发挥其作用。
参考文献：
[1]苏译，彭敏放，朱亮等.基于信息还原与膜计算的配电网故障定位[J].仪器仪表学报，2014，（12）：2700-2708.
论文作者:吴洪辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签：故障论文; 指示器论文; 电流论文; 线路论文; 快速论文; 信息论文; 系统论文; 《基层建设》2018年第34期论文;