故障指示器和故障定位系統(tǒng)

接地及短路故障指示器和

故障定位系統(tǒng)

44328102@QQ.COM2021/5/91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(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠、可帶電裝卸、自動復(fù)位、免維護(hù)。2021/5/92配電系統(tǒng)故障點檢測和故障定位1、短路故障指示器的原理和應(yīng)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(yuǎn)程指示和故障自動定位系統(tǒng)2021/5/931、短路故障指示器原理和應(yīng)用2021/5/94工作原理2021/5/95按工作原理分類按工作電源分類按卡線結(jié)構(gòu)分類按指示方式分類故障指示器系列2021/5/96SFI-2x系列故障指示器SFI-3x系列故障指示器

普通導(dǎo)線型SFI－xA系列母排型SFI－xB系列電纜型SFI－xC系列絕緣導(dǎo)線型SFI－xD系列面板型：SFI－xP系列按卡線結(jié)構(gòu)分類按工作電源分類2021/5/97旋轉(zhuǎn)指示LED發(fā)光指示開關(guān)觸點指示指示方式分類2021/5/98架空線型故障指示器2021/5/99電纜型故障指示器2021/5/910母排型故障指示器2021/5/911故障指示器應(yīng)用變電站出線高壓用戶入口長線路分段電纜分支箱的進(jìn)出線環(huán)網(wǎng)接線開環(huán)運(yùn)行系統(tǒng)

……2021/5/9122、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(yuǎn)傳、故障自動定位系統(tǒng)2021/5/913（1）單相接地故障檢測、選線和定位技術(shù)的研究2021/5/914現(xiàn)有方法的局限性大多數(shù)方法要測零序電流或零序電壓或比較各出線的計算結(jié)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；2021/5/915.適合各種方式的中性點非直接接地系統(tǒng).能直接定位故障分支和故障點.定位準(zhǔn)確性較高，最好在線檢測.充分利用現(xiàn)有成果.性價比好，投資費(fèi)用用戶可接受，可大量推廣。新方法的目標(biāo)單相接地故障檢測新方法的研究

2021/5/916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(fù)載信號源自動短時投入,在變電站和現(xiàn)場接地點之間產(chǎn)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(dá)到指示故障的目的系統(tǒng)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

IntelligentMediumResistorearthedmethod2021/5/917接地信號源消弧線圈接地變變電站接線示意圖（接在中性點）ArcsuppressioncoilEarthedTransformer

EarthedSignalSource2021/5/9182021/5/9192021/5/920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。2021/5/921單相接地指示器工作原理2021/5/922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(fù)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(fù)載，不但可以產(chǎn)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(tǒng)安全運(yùn)行，在發(fā)生接地后,阻性負(fù)載只短時接入，不會對運(yùn)行設(shè)備產(chǎn)生任何不良影響。（5）障指示器具有經(jīng)濟(jì)實用、使用方便、全戶外免維護(hù)等優(yōu)點，可批量安裝，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。本方案特點2021/5/923配電自動化北京科銳Jun.2001在現(xiàn)場運(yùn)行的單相接地檢測系統(tǒng)已經(jīng)有100多套。運(yùn)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(tǒng)，到05年共發(fā)生17次接地故障，16次準(zhǔn)確的指示接地故障區(qū)段。只有一次是10kV線路斷線，電源側(cè)線的斷點在桿上沒有接地，負(fù)荷側(cè)線掉在地上接地。現(xiàn)場運(yùn)行情況2021/5/924戶外式信號源裝置2021/5/925戶外式信號源裝置2021/5/926出廠前嚴(yán)格、科學(xué)的測試故障指示器自動測試控制臺2021/5/927故障指示器在生產(chǎn)測試過程中規(guī)?；a(chǎn)2021/5/928配電自動化北京科銳Jun.20012021/5/929

短路故障翻牌顯示模擬

GSM通信網(wǎng)2021/5/930

短路故障無線傳輸模擬

GSM通信網(wǎng)2021/5/931

接地故障翻牌顯示模擬

GSM通信網(wǎng)2021/5/932

接地故障信息處理過程

GSM通信網(wǎng)2021/5/933系統(tǒng)構(gòu)成探頭接地故障探測信號源子站中心站主站2021/5/934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419MHz66位加密碼，有效防止誤動工作溫度：-45oC~85oC2021/5/935架空系統(tǒng)故障指示器安裝示意圖正常狀態(tài)動作狀態(tài)2021/5/936架空子站接收探頭發(fā)射的故障信息調(diào)制的無線信號并進(jìn)行解調(diào)對解調(diào)后的信號進(jìn)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(tǒng)定期報告子站運(yùn)行狀態(tài)對后備電源的充放電進(jìn)行管理2021/5/937架空子站2021/5/9382021/5/939架空系統(tǒng)指示器和子站配置示意圖2021/5/940架空系統(tǒng)子站安裝示意圖2021/5/941電纜系統(tǒng)故障指示器

該產(chǎn)品適用于小電流接地系統(tǒng)或小電阻接地系統(tǒng)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(tǒng)）或SFI-CT-2(用于小電流接地系統(tǒng)，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(guān)柜面板上的FI-3P1O（或3P20）故障指示器，顯示并傳輸故障信號。2021/5/9423、FI-3P1O/3P2O2、EFI-CT-1

／EFI-CT-21、SFI-2C1O

2021/5/943特點1、用光纖傳輸信號，實現(xiàn)一次和二次完全隔離，確保設(shè)備及人身安全。2、SFI-3P1O／3P2O故障指示器上設(shè)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(xiàn)故障信息遠(yuǎn)傳。3、發(fā)光信號可定時自動復(fù)位兼有手動復(fù)位。4、設(shè)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(shè)置動作值，自動跟蹤負(fù)荷電流，方便實用，有效避免拒動和誤動2021/5/944特點比較科銳其他公司智能故障判據(jù)，識別故障特征，不需要整定定值，避免拒動和誤動過流原理判據(jù)。需要設(shè)值定值，現(xiàn)場更改不方便。在負(fù)荷波動大、合閘涌流情況下容易誤動。定值不合理時還容易拒動。零序CT閉合鐵心回路，測量準(zhǔn)確零序電流測量采用不閉合磁路，受安裝位置變化影響，會導(dǎo)致不平衡電流和零序電流測量不準(zhǔn)CT測量與面板顯示采用光纖隔離，更安全可靠電流測量CT和面板顯示采用導(dǎo)線互聯(lián)，容易受強(qiáng)電干擾導(dǎo)致誤報警，更有絕緣和安全隱患2021/5/945電纜子站2021/5/946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(zhuǎn)換器發(fā)過來的故障編碼信息。GSM發(fā)送：自備手機(jī)模塊，自動向中心站發(fā)送故障編碼信息狀態(tài)匯報：按設(shè)定時間間隔自動匯報子站工作狀態(tài)，確認(rèn)子站處于正常運(yùn)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(xié)議，可以功能擴(kuò)展和自動化升級2021/5/947電纜子站參數(shù)裝置尺寸:高×寬×厚=430mm×265mm×135mm裝置重量<8Kg額定工作電源

FLS-ST/C:AC220VAC220V±20%FLS-ST/C:CTCT原邊電流大于10A整機(jī)靜態(tài)功耗<0.04W整機(jī)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/GPRS900/1800雙頻帶SIM卡電源3.5V后備電池型號SAFTLSH143.6V（li-soci2）2021/5/948電纜系統(tǒng)指示器和子站配置示意圖環(huán)網(wǎng)柜環(huán)網(wǎng)柜SFI3只EFI-CT-2子站2021/5/949故障指示器和子站安裝示意圖2021/5/950中心站通過GSM接收子站發(fā)送的故障信息對收集信息進(jìn)行分類處理判斷故障信息是否收集完全對故障信息進(jìn)行存盤和顯示向主站匯報故障信息轉(zhuǎn)發(fā)故障信息2021/5/951電纜型指示器和子站安裝示意圖子站指示器2021/5/952中心站功能實現(xiàn)通信管理和數(shù)據(jù)集中功能。它向下與各個子站通信，負(fù)責(zé)收集現(xiàn)場探頭的故障信息，向上與主站通信，傳送所收集的數(shù)據(jù)。具備基本的通信連接、協(xié)議轉(zhuǎn)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。2021/5/953中心站配置采用32位高性能微處理器,主頻88MHzWINCE實時嵌入式多任務(wù)操作系統(tǒng)，使系統(tǒng)具有較強(qiáng)的信息處理能力和事件響應(yīng)能力，

4個光隔離串口,一個10M以太網(wǎng)口，便于與其他系統(tǒng)互連

GSM通信盒具有兩級軟硬件看門狗，確保系統(tǒng)工作穩(wěn)定2021/5/954故障定位系統(tǒng)中心站2021/5/955主站

集GIS（地理信息系統(tǒng)）和MIS（管理信息系統(tǒng)）于一體，它既可用來實時監(jiān)測配電網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和故障，并自動確定故障位置，便于電路的維護(hù)和事故搶修，又可用來對配電網(wǎng)設(shè)施進(jìn)行管理，便于設(shè)施信息的錄入、查詢和統(tǒng)計

2021/5/956主站實時搜集故障指示器動作信息和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)

——故障指示器的動作信息和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)的一致性原則

故障通路和故障點的查找

糾錯和補(bǔ)漏GIS支撐平臺

將故障點發(fā)給中心站配電網(wǎng)圖形編輯

——創(chuàng)建和修改配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)圖,包括電力線路、桿塔、開關(guān)、變電站、開閉所和故障指示器2021/5/957故障信息顯示2021/5/958系統(tǒng)特點采用GSM進(jìn)行通信，省去了用戶的通信通道投資費(fèi)用和通信系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)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(tǒng)采用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(tǒng)可以實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，減少現(xiàn)場通信調(diào)試工作系統(tǒng)既可以自成體系，可獨立運(yùn)行，也可與GIS和DMS系統(tǒng)互連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享2021/5/959系統(tǒng)特點-續(xù)子站采取特殊的低功耗設(shè)計，使等候功耗僅為12mW完善的主站容錯軟件，使系統(tǒng)出現(xiàn)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(jìn)行直觀的顯示可靠的子站和中心站系統(tǒng)，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(qiáng)的抗惡劣環(huán)境性能，探頭和子站可以在-30°C~70°C的環(huán)境下正常工作2021/5/960工程實例廣東中山供電局故障定位系統(tǒng)第一期規(guī)模：通信子站：500臺，安裝在配電房和開關(guān)站電纜型帶面板指示器：1000多組（3＊1000只），帶遠(yuǎn)傳觸點就地指示的指示器：2500只主站和通信管理機(jī)：3套

2021/5/961系統(tǒng)發(fā)展和升級方案第一步：實現(xiàn)故障指示器的當(dāng)?shù)仫@示和面板顯示使用現(xiàn)有故障指示器第二步：實現(xiàn)故障指示器的遠(yuǎn)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(xiàn)。通信終端具有GPRS通信軟件的升級功能、通信擴(kuò)展板（箱）接口功能2021/5/962系統(tǒng)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(xiàn)配電系統(tǒng)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(shù)據(jù)輸出接口，與光纖數(shù)據(jù)采集器（ODU