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    當前位置:特別產品---
配電網遠程故障自動定位系統


1.1系統概述
    本項目利用現代科技、電子信息和通信技術,對配網線路的短路和單相接地故障進行監測,能迅速給出故障具體地理位置和故障時間的指示信息,幫助維修人員迅速趕赴現場,排除故障,恢復正常供電,大大提高供電可靠性。該系統的建成還能有效地提高配網設備健康水平和運行管理水平,降低故障判斷對人的經驗依賴,減少和縮短設備檢修停電操作時間和范圍。
    本系統基于故障指示器技術、單相接地故障檢測技術和現代通信技術,在配網故障后,它能夠在故障后的幾分鐘內將故障線路和故障地點等信息通過GSM網絡傳送至控制中心的計算機,在屏幕上顯示出故障具體地理位置和故障時間的指示信息,幫助維修人員迅速趕赴現場,排除故障,恢復正常供電
1.2層次結構
    故障定位系統由以下幾部分組成:安裝在局內的主站(后臺)監控系統、安裝在線路上的故障指示器及故障信號接收處理的數據轉發站、安裝在變電站內(或線路上配電變壓器附近)的不對稱電流源、提供中心站和數據轉發站之間通信聯系的通信系統。 


    設備組成:由GSM網絡、短信息通信模塊、手機SIM卡組成
    主要功能:為中心站和各數據轉發站提供通信聯系,使中心站與分散在線路上的數據轉發站及各故障探頭組成一個系統 

中心站部分:
設備組成:由計算機、系統軟件、應用軟件、中心站網關、UPS等組成
主要功能:通過通信系統采集各數據轉發站傳來的各探頭的線路信息,通過拓撲分析和計算找出故障位置及故障通路,顯示在網絡拓撲圖上,記錄存儲相應信息 

 

 

 

通信系統:
設備組成:由GSM網絡、短信息通信模塊、手機SIM卡組成
主要功能:為中心站和各數據轉發站提供通信聯系,使中心站與分散在線路上的數據轉發站及各故障探頭組成一個系統

 

 

 

故障探測部分:
設備組成:由不對稱電流源、故障探頭、故障指示器組成
主要功能:檢測線路短路和單相接地故障。發生單相接地故障時,不對稱電流源發出特殊信號,故障探頭檢測到該信號后驅動故障指示并發出相應信息給數據轉發站


 

 

1.3系統的原理
    整個系統圖如下圖所示: 

    故障探頭(FD)安裝在各線路分支處的分支線上,系統出現短路或單相接地故障時,故障探頭檢測到短路故障電流,驅動顯示回路,給出當地指示。同時架空線路的故障指示器通過內置的短距離無線通訊裝置,將動作信號傳送給相隔2-30m的數據轉發站。數據轉發站安裝在線路的分支處,通過無線接收裝置,可以接收6只故障探頭(分別在兩個分支的6相線路上)發送過來的動作信息。數據轉發站具有獨立的電源和標準的通訊接口(RS232),在收到動作信息后,將地址信息和故障信息通過通訊口,借助于GSM網絡,發回中心站。電纜系統的故障指示器將故障信息通過本地光纖網送給FTU,FTU利用GSM網將該信息發給中心站。
    通訊系統可借助于GSM網絡,在數據轉發站和主站處配備具有RS232接口的可接入GSM網絡的無線通訊模塊,為中心站系統及各數據轉發站建立通信聯系。中心站接收數據轉發站發來的信息,并將故障信息送給主站。
主站監控軟件將從中心站接收到的這些故障信息,進行網絡拓撲計算分析,容錯處理,顯示故障點地理位置信息,運行維修人員可以根據這些信息直接到故障點排除故障。
    為檢測中性點不直接接地系統的單相接地故障,需要增加一個不對稱電流源,用于在單相接地故障發生時在變電站自動向相應線路注入用于單相接地故障探測的信號。 
1.5系統的使用環境: 
    戶外部分:子站工作溫度  -30C~70C,濕度5%~95%,無凝露
           探頭工作溫度 -45C~70C 
    戶內部分:主站工作溫度  0C~55C,濕度5%~95%,無凝露
          中心站工作溫度 -10C~70C,濕度5%~95%,無凝露 
    通信部分:GSM信號覆蓋到的區域
1.6系統的標準和設計思想
1.6.1 標準
     本系統依據以下標準:
     《遠動終端通用技術條件》GB/T13729
     《地區電網調度自動化功能規范》DL/T550 
     《配電自動化系統遠方終端》DL/T721
     《配電自動化系統功能規范》DL/T814
     《循環式遠動規約》DL451
《電信設備和系統的高低頻電磁兼容性改善技術要求》YDC 

1.6.2 設計思想
(1)系統的目的是解決在分支較多、結構復雜的配電網中查找接地和短路故障點較難的問題,為線路維護人員在短時間內提供直觀、可靠的故障信息。
(2)系統安裝方便,便于帶電操作,安裝維護不影響正常供電。
(3)采用GSM進行信息傳送,降低用戶自建通信系統的費用和對通信系統的日常維護。
(4)數據轉發站采用微功耗設計,避免系統設備與線路一次設備有直接的電氣連接,減少系統故障點,降低系統造價,提高系統的可維護性。
(5)主站采用GIS背景的顯示方法,使故障點顯示的更加清晰和直觀。軟件設計上,采用了面向對象的技術,大大提高了軟件的可靠性、可繼承性、可維護性和可擴充性。
(6)在目前配網自動化系統的其他軟件(如GIS,DMS)不太成熟的情況下,系統自成體系,盡量避免故障判斷、顯示、存儲對其他系統的依耐性。 


 

系統特點
系統特點可以歸結為以下幾點:
1.采用GSM進行通信,降低用戶的通信系統維護費用
2.數據轉發站采用微功耗設計,簡化了安裝工作,減少傳統取能方式(安裝PT)給系統帶來故障隱患的可能
3.系統可以實現工廠化生產,減少現場通信調試工作
4.系統自成體系,既可獨立運行,也可與GIS和DMS系統互連,實現數據共享
5.特殊的低功耗設計,使等候功耗僅為20mW
6.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
7.GIS支撐環境,使故障可以進行直觀的顯示
8.可靠的數據轉發站和中心站系統,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
9.強的抗惡劣環境性能,探頭和子站可以在-30~70度的環境下正常工作
單相接地故障定位系統
    該系統適用于10kv及以下小電流接地系統,能夠實現系統的短路和單相接地故障定位功能。系統有掛在線路上的故障指示器THFI-II、戶內或戶外不對稱電流源組成。
    為了確定小電流接地系統接地故障點所在的出線、分支和區段,該系統用不對稱電流源使故障線路上的負荷電流疊加一個具有明顯特征的電流信號作為接地故障判據,特征電流流經故障線路、接地故障點和大地返回不對稱電流源。掛在線路上的故障指示器檢測到該電流信號后自動翻牌,從而指示出接地故障點所在的出線、分支和區段。
    當不對稱電流源檢測到開口三角電壓升高到設定值(或者準電子PT檢測到接地故障發生)并持續5秒鐘后,控制內部的高壓交流接觸器工作,使得故障線路上產生具有特殊特征的電流信號。
    該系統具有很高的安全性,不對稱電流源產生的信號不影響變電站主變、接地變、消弧線圈及線路的正常運行(相當于一個阻性負荷投入和退出),不對稱電流源在系統正常運行時與一次線路完全隔離。同時由于不對稱電流源產生的信號是低頻純阻性的,還可以消除諧振,抑制過電壓,降低過電壓對系統的危害。由于不對稱電流源使故障線路上的流 具有明顯特征的電流信號,掛在線路上的指示器檢測到該特殊信號后才會給出故障指示,因此該檢測方法不受系統運行方式、拓撲結構、中性點接地方式的影響,漸次準確率很高。
系統組成
該系統有以下兩部分組成:
1.CYCL不對稱電流源
    發生單相接地故障時,安裝在變電站(或線路上靠近變電站的配變附近)的不對稱電流源動作,使故障線路產生具有特殊特征的脈沖電流信號。
2.短路及接地故障指示器(Short and Grounded Fault Indicator) THFI-II
    發生單相接地故障時,安裝在故障線路上的故障指示器檢測到不對稱電流源產生的信號后翻牌并閃光指示。以此可以判斷單相接地故障點所在的出線、分支和區段。
    故障指示器還可以通過判斷短路電流指示短路故障,以此可以判斷短路故障點所在的出線、分支和區段。
    安裝在變電站出線處的故障指示器可通過光纖、光電轉換器將故障信號傳給變電站RTU,實現接地故障選線。
 
不對稱電流源分類及技術指標

 

 

 

 

         

 

 
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