(完整word版)线路故障指示器的分类及应用

1、故障指示器安装在架空线、电力电缆、箱变、环网柜、电缆分支箱里，用于指示故障电流的通路。 线路发生故障后，巡线人员可借助指示器的报警 显示，迅速确定故障区段，并找出故障点。同时，故障指示器 能够做到实时检测线路的运行状态和故障发生的地点，诸如送电、停电、接地、短路、过流等。在线路运行状态发生变化时迅速告知值班人员以及治理人员，快 速做出处理决定，能极大地提高供电可靠性、提高用户的满足度。我国生产故障指示器的企业及相关技术的发展历史都不长，但在高科技发 展的推动下，故障指示器的生产日益扩大，产品技术含量越来越高，能够 针对用户的需求生产出相应的产品，新产品的推出频率也越来越高，有些 产品已经达到国

2、际先进技术水平。配电网系统中，线路分支较多，运行方式复杂， 线路的治理维护工作量很 大。发生故障时查询费时费力，供电可靠性较低。而故障指示器能够弥补上述输供电故障查询的不足，省时省力，为快速查询故障点，快速恢复供 电提供有力的保障。1功能分类所有利用故障指示器查找故障点的方法都是相同的，即当 线路发生短路或 接地故障后，故障 线路上从变电站出口到故障点的所有 故障指示器均翻牌 或闪光指示，而故障点后的 故障指示器不动作。这样，运行人员从变电站 出发，沿着故障 线路找到最后一个动作的故障指器和第一个未动作的故障 指示器构成的区间，就找到了故障发生区间，从而迅速确定故障区段、分支及故障点 目前，故

3、障指示器 随着技术的发展，其科技含量不断提高，品种繁多，根 据输配 线路 不同特点，相应的有各种规格、型号的产品，主要包括以下几 个系列。短路 故障指示器 ：用于指示短路故障电流流通的装置。其原理是利用线路出现故障时电流正突变及 线路 停电来检测故障。根据短路时的特征，通过电磁感应方法测量 线路 中的电流突变及持续时间 判定故障。因而它是一种适应负荷电流变化，只与故障时短路电流分量有 关的故障检测装置。它的判据比较全面，可以大大减少误动作的可能性。接地及短路 故障指示器 ：在设计上，综合考虑接地和短路时输电 线路 的特 点，一方面根据短路现象，在短路瞬间电流正突变、保护动作停电作为动 作依据。

4、另一方面根据接地检测原理，判定 线路 是否发生了接地故障。在小电流接地系统中单相接地的选线和定位一直是当前困扰配电网运行 的技术难点，准确的选择接地 线路 ，查找发生单相接地的区段，可以避免 对非故障 线路 不必要的倒闸操作，保持供电的连续性。为此国内外科研人 员不断的研究这个课题，并且有许多相应的产品在电网中运行。 故障指示 器检测单相接地的原理基本还是沿用小电流接地系统单相接地选线的原 理，其检测单相接地故障的原理主要有下面几种：5 次谐波法。对 线路 电流的 5 次谐波采样，当 5 次谐波突变增大，同时系统电压突变下降，则判定为发生接地。电流突变法。该方法是基于单相接地故障发生在相电压接

5、近最大值瞬间这 一假设。在发生单相接地的瞬间， 线路对地电容在短时间内放电，同时由 于线路电阻和分布电感的存在，在 线路上形成一个较大的衰减振荡电流， 故障指示器检测到该电流后，同时检测到对地电压下降，则判定为接地。首半波法。采样接地瞬间的电容电流首半波与接地瞬间的电压首半波，比较其相位。当采样接地瞬间的电容电流突变且大于一定数值，并且与接地 瞬间的电压首半波同相，同时导线对地电压降低，则判定线路发生接地。零序电流法。当零序电流值超过设定值时判定为接地故障。以上检测原理都是被动检测，是依靠于发生单相接地故障前后配电网参数 的变化。鉴于小电流接地系统的自身特点，发生单相接地故障时，所产生 的故障

6、信号本身较弱，并且受到电磁干扰和谐波污染，导致获得的信号失 真，这些都直接影响了 故障指示器的选择性和准确性。另外为判定单相接 地故障，一般都需要在 故障指示器 设定动作定值，大于定值则认为是有单 相接地，小于定值则认为不是接地。由于配电网拓扑结构的复杂性，运行 方式的变化的多变性，具体设置定值作为单相接地的门槛值在实际工程的 实施中是很困难的。最近国内学者研发出了一种主动式的检测方法一一信号注入法。即在发生故障指示单相接地故障后，安装在变电站的信号源主动向母线注入一个非凡的信 号，这样这个非凡的信号在接地点和信号源构成的回路上流过, 器检测到这个非凡信号后翻转指示接地故障。信号注入法不受系统

7、运行方式、拓扑结构、中性点接地方式，以及故障随 机因素等影响，不需要给 故障指示器 设定门槛值，是在发生单相接地故障 后主动发送信号检测单相接地故障的方法。从目前的试验结果来看，其检 测单相接地故障的准确率远远高于其他方法的检测结果。面板型 故障指示器 ：该类 故障指示器 主要用于环网柜、开关柜等电缆供电 系统中，具有短路电流报警指示、接地报警指示、自动复位系统、人工复 位和测试等功能。一般由前面介绍的 故障指示器 、连接光纤和面板显示器 组成，故障指示器 负责检测 线路 的短路和接地故障，同时发出一个光脉冲 信号，该信号经塑料光纤送给面板显示器，触发面板显示器内部的接收电 路，从而给出闪光指

8、示。高压线路故障线路故障指示器：是用于 110kV 及以上线路用来检测接地 或短路故障点的装置。它分为单电源供电 线路 和双电源联网供电 线路指示 器，单电源供电 线路故障线路故障指示器，设计原理是利用 线路 出现故 障时电流正突变及 线路 停电来检测故障点，并增加了快速检测电路；对于 双电源联网供电 线路 ，其设计原理是基于 线路发生故障时的电流突变和功 率方向判定，当短路瞬间电流突变且大于一定数值并与设定的功率方向相 同，而且 线路 很快因故障而停电，则认为 线路发生了故障。2 主要技术指标 一般情况下，在选择 故障指示器 时应主要考虑以下技术条件 正常工作条件：即 故障指示器 可以正常工

9、作所需要的 线路 运行环境。由于 故障指示器 要利用 线路 电流来判定 线路 是否带电，从而决定是否要开始判 定故障电流，而且有些 故障指示器 直接利用 线路 电流提取工作电源，因此 存在一个最小的工作电流Is,即当线路大于该电流时，故障指示器才能正 常工作，否则其处于休眠状态。该电流越小越好。一般具有后备电池的 故障指示器要求的Is会小一些，其适用范围较广，而 直接从线路取工作电源的 故障指示器 要求的Is要大的多，一般为10A左右， 这将影响这种 故障指示器 的使用范围，比如在一些小的分支和负载较小的 线路上就不能使用。复位时间： 故障指示器 应能区分瞬时性故障和永久性故障，对于瞬时性故

10、障，由于一般可以在重合闸后消除，因此要求 故障指示器 能够在来电后保 持到预先设定好的复位时间再复位，这样便于运行人员查找出故障隐患， 及时处理；而对于永久性故障， 故障指示器 可以在来电之后或预设的复位 时间到后复位，主要是由于故障已经被消除，继续保持指示状态已经没有 必要，甚至会耽误下次故障的指示。正常工作环境：由于 故障指示器 在户外工作，因此应能够在较宽的温度范 围内正常工作，目前多数 故障指示器 可以保证在-4085C之间正常工作。同时还应考虑防雨防潮，目前多采用环氧灌封技术，该相指标基本都能满足。工作环境还应考虑电磁兼容性，由于户外电磁干扰复杂，如四周超高压 路 的电晕放电、 雷电

11、闪络等电磁现象， 往往会导致 故障指示器 误动或拒动， 这种因素目前在国内还没有引起高度重视。指示方式： 目前的指示方式多为翻牌指示或 LED 闪光指示，翻牌指示在白 天光照较好的时候可以清楚的观察，但在夜间或光照较暗的时候就很难观 察，而 LED 闪光的情况正好相反， 因此应该将这两者结合起来， 即翻牌和 闪光指示同时存在，这样可以实现全天候正常指示。3 建议故障指示器 为电力系统的故障查找提供了有力的工具，深受广大线路 维护人员的喜爱，但目前其查找故障还必须依靠人力从变电站开始一部分一部 分的查看， 自动化水平不高。 假如能够结合现代的通信技术和计算机技术， 将现场的 故障指示器 的信息送给监控中心（如配电治理系统） ，实时监测 线路的各种运行状态，经计算机处理后，以声