黄好运
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摘要：随着我国社会经济的不断发展以及科学技术的进步，我国的故障指示器技术、GSM通信技术以及GIS技术都得到了极大进步，同时还成功研发了一套自动报警及定位系统，主要作用是检测10kV配网线路的安全。自动报警系统能够有效检测10kV配网线路中的短路和单相接地等方面的故障并进行准确的定位。自动报警系统的有效应用能够实现快速处理线路故障，同时大幅度提高电网供电的安全性。本文主要通过对自动报警系统在10kV配网线路中的应用进行简要的分析和研究，并对其中存在的问题提出了有效的解决措施。
关键词：配电线路；自动报警；故障定位
一、引言
随着我国社会经济的不断发展以及居民生活水平的不断提高，居民对电网供电的安全性的要求也越来越高。配电系统是一个具有多条分支线且线路的结构十分复杂的系统，而故障通常只是在出口处的断路器发生跳闸而导致的，但是虽然可以在主干线上进行分段，这样也只能分离出数量有限的几段，因此要想找出故障的具体位置也是需要花费较大的人力、物力以及时间才能实现。现阶段，我国主要的检测方式一般为人工巡线，每次用来查找和排除故障的时间通常要几个小时以上。但是就目前而言，我国从事检测10kV线路运行的工作人员的数量存在严重的不足，而且在设备的管理等方面也不能完全满足10kV线路的正常运行。针对这种情况，我国必须采用创新型的新技术来解决10kV线路管理上的极大需求，力求在第一时间排除电网故障，提高供电的安全可靠性，进而提高工作效率。
二、配网线路故障检测与定位技术
我国的配电系统属于非直接接地的系统类型，除了一些极小部分的系统为小电阻接地之外，很大一部分的系统都是经消弧线圈接地或不接地两种形式，两者统称为非有效式接地系统，这种非有效接地系统中故障的准确定位是长久以来各国都很难解决的一个大难题。最近几年，各个国家的专家学者都致力于接地故障的选线和定位等方面进行了深入的研究并取得了良好的研究成果，并将研究的成果进行有效的应用。但是，虽然各国学者研究出了十分有效的技术成果，但是这些技术却很难应用在线路上的故障点处。虽然我国在电网线路上安装了一部分离线检测的装置，主要用来检测故障点的具体位置，但是由于电磁场等方面的影响，这些测试装置取得的成果并不理想。当前，我国很多公司研制出了一种新型的故障指示器，这种故障指示器能够有效检测单相接地和短路故障等问题，使用时可以通过故障指示器的变化来查找故障发生的区域。此故障指示器主要依据五种工作原理来检测单相接地故障：第一种是5次谐波法。选取线路电流中的5次谐波作为研究样本，如果发现5次谐波突然增大，与此同时系统电压突然下降，这种情况下则认为发生单相接地。第二种是电容电流法。选取线路上的电容电流作为样本，如果发现电容电流的突变值大于规定的动作电流，此时判断为单相接地。第三种是首半波法。选取接地瞬间的电容电流首半波和电压首半波为样本，比较两者的相位。如果采集的样本接地瞬间的电容电流值发生突变且与电压首半波同相，此时则判断线路发生接地。第四种是零序电流法。通过对零序电流值进行检测，如果电流值超过设定值那么就判断为接地故障。第五种是信号注入法。由于小电流接地系统的自身特点，使得单相接地出现故障时其产生的信号很弱，同时还会受到电磁波以及谐波的影响，这样就会造成信号失真，这些都会对故障指示器的准确性造成十分不利的影响。除此之外，要想准确测定单相接地的故障情况，通常都需要在故障指示器上设定一个具体的特定值，如果所测得的数值大于定值就判断为单相接地，如果小于定值则判断为不是单相接地。另外，由于配电网的结构是十分复杂的，其运行方式也是变化多端的，因此在设置具体的定值时也是十分困难的。
三、系统设计与研发
3.1、工作原理
自动报警系统的主要作用就是用于检测相间线路是否短路以及单相接地等方面是否存在故障等问题，自动报警系统在工作原理方面上只有故障检测部分存在一些不同之处，其他方面都是完全相同的。故障指示器通常安装在配电线路上较为合适的位置，当电网系统中出现短路或者接地故障等情况时，指示器中会有特定信号的电流流过指示器，这时指示器就会有所动作，指示器通过通信系统，可以将动作信号传递到通信终端。通信终端接收到动作信息之后，会通过一系列的方式将信息发送到主站系统，主站系统通过计算和分析之后再将故障信息以短信的方式通知给相关人员，指示器可以直接显示出故障点的具体位置的信息，进而使维修人员能够直接到故障点进行故障排除工作，有效减少工作时间提高了工作效率。
3.2、系统组成
故障定位系统主要由几个部分构成：如故障指示器、通信终端、中心站和通信系统等几个主要部分。通常情况下，在检测单相接地故障的过程中，如果是小电流接地系统，一般采用信号注入的方法进行检测，使用这种方法时应该在变电站的中性点、母线等处安装一台接收信号源的装置。另外，通信系统主要包括以下几个部分：如故障指示器和通信终端两者之间构成的传输系统，主要的通信方式是无线形式；通信终端与中心站之间的传输系统以及中心站和主站的串口通信等。
3.3、一体化主站系统
一体化主站系统既可以当作是一个城市全部配电自动化的一个主站系统，同时也可以在某些重要的区域作为二级主站系统。一体化主站系统作为一个区域内的二级主站通常情况下是与某个区域的远方终端联系，然后把所有数据进行集中化的处理，最后再与大主站系统进行通信。在整个配电自动化系统中，系统通信是十分重要的环节之一，尤其是终端，如果所有的终端设备都与大主站直接通信，那么在设备的运行、维护以及日常管理等方面都会出现不少问题。所以，各个区域的二级主站都会先将某个区域的数据进行集中统一的处理，然后再与主站系统进行通信，使用这种办法能够很好的解决上述问题。
四、技术应用
故障定位系统通常应用在架空线路中，以某市10kV线路的安装为例，故障定位系统的合理应用能够准确定位出发生短路故障的具体位置。线路出现故障时，故障定位系统的故障指示器显示出故障点之前的部分有所动作，而故障点以后的部分在故障指示器上并无动作，这样就可以有效缩减查找故障线路所消耗的时间。在广泛应用故障定位系统以后，可以实现快速判断线路故障的大致区间，能够有效提高故障的查找速度，同时也为提高供电的安全性和可靠性都提供了一个很好的途径和方法。
结束语
总而言之，自动报警系统的有效应用能够实现快速处理线路故障，同时大幅度提高电网供电的安全性。故障定位系统的广泛应用，使得工作人员可以快速判断线路故障的区间，进而有效提高故障的查找速度，同时也为提高供电的安全性和可靠性都提供了一个很好的途径和方法。故障定位系统的合理应用大大降低了恢复供电的时间，同时还能够减少很大一部分故障巡线人员，在节省时间的同时也节约了成本，极大的提高了工作效率。故障定位系统的应用对于我国电网系统供电的安全性和可靠性都具有十分重要的意义。
参考文献：
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[4]夏克勤.10kV配电线路故障无线自动报警系统[J].电子世界.2015（13）
论文作者:黄好运
论文发表刊物:《基层建设》2015年28期供稿
论文发表时间:2016/4/1
标签：故障论文; 指示器论文; 系统论文; 线路论文; 单相论文; 电流论文; 主站论文; 《基层建设》2015年28期供稿论文;