故障指示器和故障定位系统

接地及短路故障指示器和

故障定位系统广东东安电力工程有限公司潘禾生四四三二八一0二@QQ.COM概述一、故障指示器：一种安装在配电线路上指示故障电流通路的智能装置二、批量安装故障指示器是一种最实用的配电自动化方案三、特点：准确、稳定、可靠、可带电装卸、自动复位、免维护配电系统故障点检测和故障定位一、短路故障指示器的原理和应用二、故障指示器的最新发展

一单相接地故障检测和指示

二带通信的故障远程指示和故障自动定位系统一、短路故障指示器原理和应用工作原理按工作原理分类按工作电源分类按卡线结构分类按指示方式分类故障指示器系列SFI-二x系列故障指示器SFI-三x系列故障指示器

普通导线型SFI－xA系列母排型SFI－xB系列电缆型SFI－xC系列绝缘导线型SFI－xD系列面板型：SFI－xP系列按卡线结构分类按工作电源分类旋转指示LED发光指示开关触点指示指示方式分类架空线型故障指示器电缆型故障指示器母排型故障指示器故障指示器应用变电站出线高压用户入口长线路分段电缆分支箱的进出线环网接线开环运行系统

……二、故障指示器的最新发展一单相接地故障检测和接地故障指示器

单相接地故障检测方案方案二故障信号远传、故障自动定位系统一单相接地故障检测、选线和定位技术的研究现有方法的局限性大多数方法要测零序电流或零序电压或比较各出线的计算结果这些方法不适合在线路上特别是架空线路使用只能在变电站选出线不能在线路上定位故障点；.适合各种方式的中性点非直接接地系统.能直接定位故障分支和故障点.定位准确性较高最好在线检测.充分利用现有成果.性价比好投资费用用户可接受可大量推广新方法的目标单相接地故障检测新方法的研究

故障时在变电站中性点或接地变的中性点无中性点时可接在母线上的动态阻性负载信号源自动短时投入

在变电站和现场接地点之间产生特殊的小的信号电流最大不大于四0A变电站出线和线路分支点处安装的接地故障指示器检测这个电流信号可自动动作指示达到指示故障的目的系统组成：信号源装置+故障检测装置主要原理：变电站智能中阻接地法

IntelligentMediumResistorearthedmethod接地信号源消弧线圈接地变变电站接线示意图接在中性点ArcsuppressioncoilEarthedTransformer

EarthedSignalSource配电自动化北京科锐Jun.二00一

故障发生后：一电阻信号源延时投入；二变电站出线的故障指示器指示出故障出线k号指示器动作；三选线装置自动显示和记录故障出线四线路上故障通路上的的故障指示器k一-k三自动翻牌给出红色指示单相接地指示器工作原理配电自动化北京科锐Jun.二00一本方案特点配电自动化北京科锐Jun.二00一在现场运行的单相接地检测系统已经有一00多套运行情况良好实例：在二00三年一二月在广西钦州安装了两套故障定位系统到0五年共发生一七次接地故障一六次准确的指示接地故障区段只有一次是一0kV线路断线电源侧线的断点在杆上没有接地负荷侧线掉在地上接地现场运行情况户外式信号源装置户外式信号源装置出厂前严格、科学的测试故障指示器自动测试控制台故障指示器在生产测试过程中规模化生产配电自动化北京科锐Jun.二00一

短路故障翻牌显示模拟

GSM通信网

短路故障无线传输模拟

GSM通信网

接地故障翻牌显示模拟

GSM通信网

接地故障信息处理过程

GSM通信网系统构成探头接地故障探测信号源子站中心站主站架空探头探测短路和接地信号利用翻牌给出故障指示利用无线信号传输故障信息无线发射频率四一九MHz六六位加密码有效防止误动工作温度：-四五ºC~八五ºC架空系统故障指示器安装示意图正常状态动作状态架空子站接收探头发射的故障信息调制的无线信号并进行解调对解调后的信号进行解密计算并判断是否正确将故障信息以短消息的方式发送给主站系统定期报告子站运行状态对后备电源的充放电进行管理架空子站架空系统指示器和子站配置示意图架空系统子站安装示意图电缆系统故障指示器

该产品适用于小电流接地系统或小电阻接地系统的故障定位由三部分组成：一、三个安装在相线上的SFI-二C一O故障检测探头检测相间短路故障二、一个SFI-CT-一用于小电阻接地系统或SFI-CT-二用于小电流接地系统与信号源配合零序电流互感器检测接地故障三、一个安装在开关柜面板上的FI-三P一O或三P二0故障指示器显示并传输故障信号三、FI-三P一O/三P二O二、EFI-CT-一

／EFI-CT-二一、SFI-二C一O

特点一、用光纤传输信号实现一次和二次完全隔离确保设备及人身安全二、SFI-三P一O／三P二O故障指示器上设有发光管显示故障信号同时具有有触点信号输出端给FTU或通信终端提供故障状态信号实现故障信息远传三、发光信号可定时自动复位兼有手动复位四、设自检按钮可随时检查SFI-三P一O故障指示器的工作状况五、短路故障检测探头无需设置动作值自动跟踪负荷电流方便实用有效避免拒动和误动特点比较科锐其他公司智能故障判据识别故障特征不需要整定定值避免拒动和误动过流原理判据需要设值定值现场更改不方便在负荷波动大、合闸涌流情况下容易误动定值不合理时还容易拒动零序CT闭合铁心回路测量准确零序电流测量采用不闭合磁路受安装位置变化影响会导致不平衡电流和零序电流测量不准CT测量与面板显示采用光纤隔离更安全可靠电流测量CT和面板显示采用导线互联容易受强电干扰导致误报警更有绝缘和安全隐患电缆子站电缆子站通信终端主要功能I/O接收：接收面板显示其或者光电转换器发过来的故障编码信息GSM发送：自备手机模块自动向中心站发送故障编码信息状态汇报：按设定时间间隔自动汇报子站工作状态确认子站处于正常运行状态电源：采用CT取电装置以线路电流为工作电源有交流电时以市电为工作电源带有储能装置保证故障停电时的信息可以可靠发送通信接口：RS二三二接口支持一0一协议可以功能扩展和自动化升级电缆子站参数装置尺寸:高×宽×厚=四三0mm×二六五mm×一三五mm装置重量<八Kg额定工作电源

FLS-ST/C:AC二二0VAC二二0V±二0%FLS-ST/C:CTCT原边电流大于一0A整机静态功耗<0.0四W整机最大功耗八W开入量一二路开入量输入脉冲宽度不小于五00毫秒GSM模块E-GSM/GPRS九00/一八00双频带SIM卡电源三.五V后备电池型号SAFTLSH一四三.六Vli-soci二电缆系统指示器和子站配置示意图环网柜环网柜SFI3只EFI-CT-2子站故障指示器和子站安装示意图中心站通过GSM接收子站发送的故障信息对收集信息进行分类处理判断故障信息是否收集完全对故障信息进行存盘和显示向主站汇报故障信息转发故障信息电缆型指示器和子站安装示意图子站指示器中心站功能实现通信管理和数据集中功能它向下与各个子站通信负责收集现场探头的故障信息向上与主站通信传送所收集的数据具备基本的通信连接、协议转换、信息收集、缓存和处理功能具备与第三方软件接口的功能中心站配置采用三二位高性能微处理器主频八八MHzWINCE实时嵌入式多任务操作系统使系统具有较强的信息处理能力和事件响应能力

四个光隔离串口一个一0M以太网口便于与其他系统互连

GSM通信盒具有两级软硬件看门狗确保系统工作稳定故障定位系统中心站主站

集GIS地理信息系统和MIS管理信息系统于一体它既可用来实时监测配电网络状态和故障并自动确定故障位置便于电路的维护和事故抢修又可用来对配电网设施进行管理便于设施信息的录入、查询和统计

主站实时搜集故障指示器动作信息和网络拓扑数据

——故障指示器的动作信息和网络拓扑数据的一致性原则

故障通路和故障点的查找

纠错和补漏GIS支撑平台

将故障点发给中心站配电网图形编辑

——创建和修改配电网网络图包括电力线路、杆塔、开关、变电站、开闭所和故障指示器故障信息显示系统特点采用GSM进行通信省去了用户的通信通道投资费用和通信系统维护费用架空子站通信终端采用太阳能电池作为主电源电缆系统采用CT

或市电供电省去了PT安装减少了投资也减少了故障隐患系统可以实现工厂化生产减少现场通信调试工作系统既可以自成体系可独立运行也可与GIS和DMS系统互连实现数据共享系统特点-续子站采取特殊的低功耗设计使等候功耗仅为一二mW完善的主站容错软件使系统出现某些故障时依然能够正确判断故障位置并防止误报GIS支撑环境使故障可以进行直观的显示可靠的子站和中心站系统即使在主站不能正常工作的情况下也可以保证信息不被丢失强的抗恶劣环境性能探头和子站可以在-三0°C~七0°C的环境下正常工作工程实例广东中山供电局故障定位系统第一期规模：通信子站：五00台安装在配电房和开关站电缆型带面板指示器：一000多组三＊一000只带远传触点就地指示的指示器：二五00只主站和通信管理机：三套

系统发展和升级方案第一步：实现故障指示器的当地显示和面板显示使用现有故障指示器第二步：实现故障指示器的远程自动定位通过安装基本型通信终端和中心站及主站实现通信终端具有GPRS通信软件的升级功能、通信扩展板箱接口功能系统发展和升级方案续第三步：增加电流量监测功能实现配电系统的两遥功能在需要测量电流的线路安装具有电流测量功能的电流测量探头或新型故障指示器它将故障指示功能和测量功能合二为一电流测量探头具有光纤数据输出接口与光纤数据采集器