故障指示器和故障定位系統課件

1、故障指示器和故障定位系統,1,接地及短路故障指示器和故障定位系統,故障指示器和故障定位系統,2,概述,1、故障指示器：一種安裝在配電線路上指示故障電流通路的智能裝置。 2、批量安裝故障指示器是一種最實用的配電自動化方案 3、 特點：準確、穩(wěn)定、可靠、可帶電裝卸、自動復位、免維護。,故障指示器和故障定位系統,3,配電系統故障點檢測和故障定位,1、短路故障指示器的原理和應用 2、故障指示器的最新發(fā)展 （1）單相接地故障檢測和指示 （2）帶通信的故障遠程指示和故障自動定位系統,故障指示器和故障定位系統,4,1、短路故障指示器原理和應用,故障指示器和故障定位系統,5,工作原理,故障指示器和故障定位系統

2、,6,按工作原理分類 按工作電源分類 按卡線結構分類 按指示方式分類,故障指示器系列,故障指示器和故障定位系統,7,SFI-2x 系列故障指示器 SFI-3x 系列故障指示器,普通導線型 SFIxA系列 母排型 SFIxB系列 電纜型 SFIxC系列 絕緣導線型 SFIxD系列 面板型： SFIxP系列,按卡線結構分類,按工作電源分類,故障指示器和故障定位系統,8,旋轉指示,LED發(fā)光指示,開關觸點指示,指示方式分類,故障指示器和故障定位系統,9,架空線型故障指示器,故障指示器和故障定位系統,10,電纜型故障指示器,故障指示器和故障定位系統,11,母排型故障指示器,故障指示器和故障定位系統,1

3、2,故障指示器應用,變電站出線 高壓用戶入口 長線路分段 電纜分支箱的進出線 環(huán)網接線開環(huán)運行系統 ,故障指示器和故障定位系統,13,2、故障指示器的最新發(fā)展,（1）單相接地故障檢測和接地故障指示器 單相接地故障檢測方案方案 （2）故障信號遠傳、故障自動定位系統,故障指示器和故障定位系統,14,（1）單相接地故障檢測、選線和定位技術的研究,故障指示器和故障定位系統,15,現有方法的局限性,大多數方法要測零序電流或零序電壓或比較各出線的計算結果，這些方法不適合在線路上（特別是架空線路）使用，只能在變電站選出線，不能在線路上定位故障點；,故障指示器和故障定位系統,16,.適合各種方式的中性點非直接

4、接地系統 .能直接定位故障分支和故障點 .定位準確性較高，最好在線檢測 .充分利用現有成果 .性價比好，投資費用用戶可接受，可大量 推廣。,新方法的目標,單相接地故障檢測新方法的研究,故障指示器和故障定位系統,17,故障時在變電站中性點（或接地變的中性點，無中性點時可接在母線上）的動態(tài)阻性負載信號源自動短時投入, 在變電站和現場接地點之間產生特殊的小的信號電流（最大不大于40A），變電站出線和線路分支點處安裝的接地故障指示器，檢測這個電流信號，可自動動作指示，達到指示故障的目的 系統組成： 信號源裝置+故障檢測裝置,主要原理：,變電站智能中阻接地法 Intelligent Medium Res

5、istor earthed method,故障指示器和故障定位系統,18,變電站接線示意圖（接在中性點）,Arc suppression coil,Earthed Transformer,Earthed Signal Source,故障指示器和故障定位系統,19,故障指示器和故障定位系統,20,故障指示器和故障定位系統,21,配電自動化,北京科銳,Jun.2001,故障發(fā)生后： （1）電阻信號源延時投入；（2）變電站出線的故障指示器指示出故障出線（k號指示器動作）；（3）選線裝置自動顯示和記錄故障出線（4）線路上故障通路上的的故障指示器k1-k3自動翻牌，給出紅色指示。,故障指示器和故障定位系

6、統,22,單相接地指示器工作原理,故障指示器和故障定位系統,23,配電自動化,北京科銳,Jun.2001,（1） 不僅可以選線，且可直接定位到故障分支和故障點 （2） 動態(tài)阻性負載信號裝置在故障后延時投入，保證了消弧線圈可以發(fā)揮消弧作用，保證從而瞬時性故障可以自動消除。 （3） 永久性接地故障時在變電站短時投入阻性接地負載，不但可以產生可供檢測的信號電流，而且有利于消除諧振過電壓。 （4） 不影響系統安全運行，在發(fā)生接地后,阻性負載只短時接入，不會對運行設備產生任何不良影響。 （5）障指示器具有經濟實用、使用方便、全戶外免維護等優(yōu)點，可批量安裝，產生較好的經濟效益和社會效益。,本方案特點,故障

7、指示器和故障定位系統,24,配電自動化,北京科銳,Jun.2001,在現場運行的單相接地檢測系統已經有100多套。運行情況良好。 實例：在2003年12月在廣西欽州安裝了兩套故障定位系統，到05年共發(fā)生17次接地故障，16次準確的指示接地故障區(qū)段。只有一次是10kV線路斷線，電源側線的斷點在桿上沒有接地，負荷側線掉在地上接地。,現場運行情況,故障指示器和故障定位系統,25,戶外式信號源裝置,故障指示器和故障定位系統,26,戶外式信號源裝置,故障指示器和故障定位系統,27,出廠前嚴格、科學的測試,故障指示器自動測試控制臺,故障指示器和故障定位系統,28,故障指示器在生產測試過程中,規(guī)?；a,故

8、障指示器和故障定位系統,29,配電自動化,北京科銳,Jun.2001,故障指示器和故障定位系統,30,短路故障翻牌顯示模擬,GSM通信網,故障指示器和故障定位系統,31,短路故障無線傳輸模擬,GSM通信網,故障指示器和故障定位系統,32,接地故障翻牌顯示模擬,GSM通信網,故障指示器和故障定位系統,33,接地故障信息處理過程,GSM通信網,故障指示器和故障定位系統,34,系統構成,探頭 接地故障探測信號源 子站 中心站 主站,故障指示器和故障定位系統,35,架空探頭,探測短路和接地信號 利用翻牌給出故障指示 利用無線信號傳輸故障信息 無線發(fā)射頻率419MHz 66位加密碼，有效防止誤動 工作溫

9、度：-45C85C,故障指示器和故障定位系統,36,架空系統故障指示器安裝示意圖,正常狀態(tài),動作狀態(tài),故障指示器和故障定位系統,37,架空子站,接收探頭發(fā)射的故障信息調制的無線信號并進行解調 對解調后的信號進行解密計算并判斷是否正確 將故障信息以短消息的方式發(fā)送給主站系統 定期報告子站運行狀態(tài) 對后備電源的充放電進行管理,故障指示器和故障定位系統,38,架空子站,故障指示器和故障定位系統,39,故障指示器和故障定位系統,40,架空系統指示器和子站配置示意圖,故障指示器和故障定位系統,41,架空系統子站安裝示意圖,故障指示器和故障定位系統,42,電纜系統故障指示器,該產品適用于小電流接地系統或小

10、電阻接地系統的故障定位。由三部分組成： 1、三個安裝在相線上的SFI-2C1O故障檢測探頭，檢測相間短路故障。 2、一個SFI-CT-1（用于小電阻接地系統）或SFI-CT-2(用于小電流接地系統，與信號源配合)零序電流互感器，檢測接地故障。 3、一個安裝在開關柜面板上的FI-3P1O（或3P20）故障指示器，顯示并傳輸故障信號。,故障指示器和故障定位系統,43,3、FI-3P1O /3P2O,2、EFI-CT-1 EFI-CT-2,1、SFI-2C1O,故障指示器和故障定位系統,44,特點,1、用光纖傳輸信號，實現一次和二次完全隔 離，確保設備及人身安全。 2、SFI-3P1O3P2O故障指

11、示器上設有發(fā)光管顯示故障信號，同時具有有觸點信號輸出端，給FTU或通信終端提供故障狀態(tài)信號，實現故障信息遠傳。 3、發(fā)光信號可定時自動復位兼有手動復位。 4、設自檢按鈕，可隨時檢查SFI-3P1O故障指示器的工作狀況。 5、短路故障檢測探頭無需設置動作值，自動跟蹤負荷電流 ，方便實用，有效避免拒動和誤動,故障指示器和故障定位系統,45,特點比較,故障指示器和故障定位系統,46,電纜子站,故障指示器和故障定位系統,47,電纜子站（通信終端）主要功能,I/O接收：接收面板顯示其或者光電轉換器發(fā)過來的故障編碼信息。 GSM發(fā)送：自備手機模塊，自動向中心站發(fā)送故障編碼信息 狀態(tài)匯報：按設定時間間隔自動

12、匯報子站工作狀態(tài)，確認子站處于正常運行狀態(tài) 電源：采用CT取電裝置以線路電流為工作電源（有交流電時以市電為工作電源），帶有儲能裝置保證故障停電時的信息可以可靠發(fā)送 通信接口：RS232接口，支持101協議，可以功能擴展和自動化升級,故障指示器和故障定位系統,48,電纜子站參數,裝置尺寸:高寬厚=430mm265mm135mm 裝置重量8Kg 額定工作電源 FLS-ST/C :AC220VAC220V20% FLS-ST/C: CTCT原邊電流大于10A 整機靜態(tài)功耗0.04W 整機最大功耗8W 開入量12路, 開入量輸入脈沖寬度不小于500毫秒 GSM模塊E-GSM/GPRS 900/1800

13、 雙頻帶SIM卡 電源3.5V 后備電池型號SAFT LSH14 3.6V（li-soci2）,故障指示器和故障定位系統,49,電纜系統指示器和子站配置示意圖,故障指示器和故障定位系統,50,故障指示器和子站安裝示意圖,故障指示器和故障定位系統,51,中心站,通過GSM接收子站發(fā)送的故障信息 對收集信息進行分類處理 判斷故障信息是否收集完全 對故障信息進行存盤和顯示 向主站匯報故障信息 轉發(fā)故障信息,故障指示器和故障定位系統,52,電纜型指示器和子站安裝示意圖,子站,指示器,故障指示器和故障定位系統,53,中心站功能,實現通信管理和數據集中功能。它向下與各個子站通信，負責收集現場探頭的故障信息

14、，向上與主站通信，傳送所收集的數據。具備基本的通信連接、協議轉換、信息收集、緩存和處理功能。具備與第三方軟件接口的功能。,故障指示器和故障定位系統,54,中心站配置,采用32位高性能微處理器,主頻88MHz WINCE實時嵌入式多任務操作系統，使系統具有較強的信息處理能力和事件響應能力 ， 4個光隔離串口,一個10M以太網口，便于與其他系統互連 GSM通信盒 具有兩級軟硬件看門狗，確保系統工作穩(wěn)定,故障指示器和故障定位系統,55,故障定位系統中心站,故障指示器和故障定位系統,56,主站,集GIS（地理信息系統）和MIS（管理信息系統）于一體，它既可用來實時監(jiān)測配電網絡狀態(tài)和故障，并自動確定故障

15、位置，便于電路的維護和事故搶修，又可用來對配電網設施進行管理，便于設施信息的錄入、查詢和統計,故障指示器和故障定位系統,57,主站,實時搜集故障指示器動作信息和網絡拓撲數據 故障指示器的動作信息和網絡拓撲數據的一致性原則 故障通路和故障點的查找 糾錯和補漏 GIS支撐平臺 將故障點發(fā)給中心站 配電網圖形編輯 創(chuàng)建和修改配電網網絡圖,包括電力線路、桿塔、開關、變電站、開閉所和故障指示器,故障指示器和故障定位系統,58,故障信息顯示,故障指示器和故障定位系統,59,系統特點,采用GSM進行通信，省去了用戶的通信通道投資費用和通信系統維護費用 架空子站（通信終端）采用太陽能電池作為主電源，電纜系統采

16、用CT （或市電）供電，省去了PT安裝，減少了投資，也減少了故障隱患 系統可以實現工廠化生產，減少現場通信調試工作 系統既可以自成體系，可獨立運行，也可與GIS和DMS系統互連，實現數據共享,故障指示器和故障定位系統,60,系統特點-續(xù),子站采取特殊的低功耗設計，使等候功耗僅為12mW 完善的主站容錯軟件，使系統出現某些故障時，依然能夠正確判斷故障位置，并防止誤報 GIS支撐環(huán)境，使故障可以進行直觀的顯示 可靠的子站和中心站系統，即使在主站不能正常工作的情況下，也可以保證信息不被丟失 強的抗惡劣環(huán)境性能，探頭和子站可以在-30C70 C的環(huán)境下正常工作,故障指示器和故障定位系統,61,工程實例

17、,廣東中山供電局故障定位系統第一期 規(guī)模： 通信子站： 500臺，安裝在配電房和開關站 電纜型帶面板指示器：1000多組（31000 只），帶遠傳觸點 就地指示的指示器：2500只 主站和通信管理機：3套,故障指示器和故障定位系統,62,系統發(fā)展和升級方案,第一步：實現故障指示器的當地顯示和面板顯示 使用現有故障指示器 第二步：實現故障指示器的遠程自動定位。 通過安裝基本型通信終端和中心站及主站實現。通信終端具有GPRS通信軟件的升級功能、通信擴展板（箱）接口功能,故障指示器和故障定位系統,63,系統發(fā)展和升級方案（續(xù)）,第三步：增加電流量監(jiān)測功能，實現配電系統的兩遙功能 在需要測量電流的線路安裝具有電流測量功能的電流測量探頭或新型故障指示器，它將故障指示功能和測量功能合二為一。電流測量探頭具有光纖數據輸出接口，與光纖數據采集器（ODU）采用短距離光纖通信。ODU