摘要：近年来，配网故障指示器大量应用于中压线路中，它投资小、见效快、安装不需停电，能够有效协助运维人员提升快速复电效率。本文将立足于电子式互感器与传统互感器的性能对比，阐述基于电子式互感器的故障指示器在配电线路中的应用价值。
关键词：电子式互感器；故障指示器；应用价值
随着我国智能电网的快速发展，电子式互感器由于相较于传统互感器具有更加稳定、可靠、安全等优势，已经成为智能电网中的重要组成成分。故障指示器作为配电线路中的“监察官”，其应用价值也越发突出。然而，受经济效益的影响，电子式互感器在故障指示器中的应用一直受到限制，但随着科技快速发展的需求，基于传统互感器的应用将无力满足市场全部需求，电子式互感器在故障指示器中的研究与应用将是必然。
1电子式互感器结构与原理概述
电子式互感器如图1所示，主要是由电子式互感器主体、光传输系统及合并单元组成。为了对因电源频率导致的不稳定误差进行控制，大多数电子式互感器检验都是选取比较法原理。被测电子式互感器以及电磁互感器进行串联，输出信号能传递到计算机，互感器通过升流器提供一次供电电流。借助自耦变压器对电流值大小进行调节控制，高压位置电流信号通过光纤输入低压侧单元。
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图1 电子式互感器结构图
2故障指示器概述
无论是市区还是农村，我国供电线路常年裸露在外，遭受各种不良因素的影响，电路故障时有发生，尤其在冬夏季用电高峰期，该现象尤为明显。在如今快速发展的社会，一旦发生电路故障，就会对区域经济造成巨大损失。同时，由于我国地域宽广，环境复杂，有些故障一旦发生，查找故障所在位置将变的非常困难。故障指示器便是一种能快速感知电能状况、迅速分析故障类型并极速定位的设备，以便工作人员及时进行修复和维护，确保最快速度恢复供电。随着配电线
路问题造成的影响越发严重，故障指示器在国内已经快速发展，在实际生活中的应用也越发重要。目前国内配电故障检测和诊断的相关研究偏少，配套设施也不够完善，配电网的供电可靠性以及供电质量都无法满足当今社会区域经济发展的迫切需要。而传统的故障指示器由于经济效益，基本上采用的都是电磁式互感器，故障指示器操作繁琐，续航能力差，稳定性和准确度都不是十分理想。为了满足社会迫切需要，基于电子式互感器的故障指示器由于其更加精确、安全、高效的性能，必将受到越来越多的关注，对其相关研究必将加深，其应用必会更加广泛。
3电子式互感器在故障指示器中的应用优势
3.1关于线路故障检测方法
传统故障指示器仅根据电流判断线路故障的局限，电子式互感器利用检测优势，可降低成本，减小施工难度，实现对线路故障的精准检测；具有故障时刻暂态录波功能，配合分析线路故障。
3.2关于供电方法
可实现电流采集单元取电与电流采样一体化设计，即采用同一个电流采集模块，该设计方式不仅可减小设备体积且可降低成本。
3.3关于信息处理
传统故障指示器的汇集单元只有信息传输功能，而基于电子式互感器的故障指示器，结合光纤通信，不仅可以进行远近距离传输，还可通过接收采集器采样信号对三相进行综合判断，提高设备的准确度。
3.4关于终端通信
传统的故障指示系统的检测终端只能实现“一遥”，即“遥信”功能，并且传统的设备参数不可在线调整。采用电子式互感器后，可实现“四遥”，即“遥测、遥信、遥控、遥调”功能，参数可在线设置或调整以及远程复位控制等。
3.5关于实时监测
通过电流过流突变、电场电压并结合实际电网二次继电保护系统检测线路停电和重合闸过程，可对故障进行精准检测及判断，将采集到的信息定时上报主站，可做到配电终端实时监测线路运行状况。
4设备介绍
4.1设备组成
基于电子式互感器的故障指示器由三个设备组成：采集单元、汇集单元和监控终端。（1）采集单元：包含电流采样、电场采样、射频模块、编程接口、驱动电路，翻牌与复位控制等组件，采用信号采集与取电一体设计。可实现对故障信息的采集与传输，信息简单处理后标记故障区域。取电与采样一体化设计可实现采集单元在供电线路中，由线圈自取电，存于蓄电池（不影响供电线路正常供电），当线路发生故障时，采集单元可采用备用电池（蓄电池）供电，系统智能切换供电模式延长故障指示器的使用时限。（2）汇集单元：包括太阳能电源、射频通信、加密、外部时钟、外部存储功能等组件。实现分析、记录信息，转化信息为通讯数据，定期通过 GPRS 网络传输数据至监控终端。汇集单元线路电源驱动中，由太阳能电源和后备电源组成。产品汇集单元可综合准确分析故障信息并转化为数据传输至监控端。（3）监控终端：汇总区域信息，直观显示故障类型，对故
障采集器检测故障相关的设定参数可配合变电站保护设定值设置进行远程操控，实现“四遥”，即“遥测、遥信、遥控、遥调”功能。
4.2设备使用
4.2.1 实验室模拟
基于电子式互感器的故障指示器可在实验室中进行模拟实验。借助继电保护测试仪，模拟出常见的电路故障，如接地故障、瞬时性故障等，进行设备的模拟运行。
4.2.2 实际使用
在实际应用中，将采集单元安装在三相线路的适当位置（采集单元安装数量及位置根据需要进行调整），在区域内安装汇集单元。有故障发生时，采集单元采集信息，传递给汇集单元，并标记故障区域位置；汇集单元对故障信息进行分析处理，并传输到监控终端。
总之，本文通过分析电子式互感器相对于传统互感器的优势，提出了基于电子式互感器的故障指示器在故障检测方法、供电方式、信息处理、终端通信以及实时监测等方面相对于传统故障指示器的应用优势，更加明确了未来电子式互感器在故障指示器中的应用。现今电子式互感器发展进入新潮流，技术发展走向功能复用化、结构组合化、传感无源化、部件标准化的发展趋势。但同时，由于目前相关研究偏少，基于电子式互感器的故障指示器在实际应用上还有很长的路要走，要结合实际运用情况，进行分析和调整，尽量实现经济效益和社会效益的最大化。
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论文作者:马旭平
论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30