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线路型故障指示器的精准指示接地与短路故障解决方法!  

线路型故障指示器的精准指示接地与短路故障解决方法!

发布时间: 2017.11.06 浏览次数:  
UT-6111架空型故障指示器(下称UT-6111,优特)适用于35kV及以下小电流接地系统的中压配网架空线路,是一种具有无线公网通信功能的架空线路故障指示器,实现配电网络架空线路的短路与接地故障检测、上下电与断线检测、就地故障指示、负荷采集、高压带电指示功能,负荷信息和线路故障信息可通过无线公网通信远传至配网主站,从而实现故障定位和数据采集的功能。
  架空型故障指示器挂接于配电架空线路的不同区位,检测到故障时,通过翻牌、指示灯就地指示,并通过无线公网通信将故障信息远传至主站,在主站配合下判断故障所在的区域。
  近年来,国内部分厂家推出了具有通信功能的故障指示器,内置短距无线通信模块,与同样具有短距无线通信模块的专用通信终端通信,通信终端同时以无线公网通信功能上传主站。通信终端供电采用蓄电池或太阳能板,安装在距离故障指示器较近的位置如塔杆上。这一类故障指示器自身没有远距离无线通信功能,数据信息先通过短距无线通信传输至通信终端,再由通信终端传输至主站。且通信终端的供电与安装存在一系列问题:蓄电池维护困难、太阳能板安装繁琐且受灰尘与阴雨天气影响大、通信终端户外塔杆安装工作强度大且在防雨防尘防振防雷等方面要求高。因此,通信终端的制造成本、安装成本、维护成本都较高,这种“故障指示器+通信终端”的模式在电力行业的应用中存在较多的诟病。

  一.UT-6111架空型故障指示器在负荷取电、低功耗等方面进行了大量改进,解决了上述弊端。UT-6111架空型故障指示器无需外部供电电源,无需停电安装,无需任何接线端子,无需额外安装PT、CT等电气辅助设备,无需铺设通信电缆,需要特别说明的是,无需市场上常见的柱上安装的数据采集器或通信终端,UT-6111架空型故障指示器可通过内置的无线公网通信模块将信息远传至配网主站,最大限度地降低配电线路故障定位系统和数据采集系统中终端设备的安装和维护成本,可用性大大提高。
  
    二. 外观
  架空型故障指示器外观

  三. UT-6111架空型故障指示器功能和特点
  ■功能五合一:负荷采集、故障识别与指示、高压带电指示、短距无线通信与数据远传;
  ■内置短距无线通信模块与无线公网通信模块;
  ■短路故障判断:过流检测法或者自适应法可选;
  ■接地故障判断:捕捉接地瞬间首半波尖峰突变电流和线路对地电场的变化,可在线设置参数;
  ■导线取电,线路负荷≥3A时可完全依靠取电运行;
  ■防误动、防拒动设计;
  ■低功耗,低于70uA;
  ■无需动作值整定;
  ■自动复位;
  ■带电装卸。

  四. 应用模式示意图
  UT-6111故障指示器三只为一组,分别安装于架空线路的A、B、C三相,其中A相指示器通过短距无线通信收集B相与C相数据,并通过内置GPRS/CDMA模块与主站通信。应用示意图如下:
  架空型故障指示器

  五. UT-6111架空型故障指示器故障定位原理
  1. 短路故障检测
  由2#线B相2、5、8指示器和C相3、6、9指示器翻红牌显示而11指示器和12指示器仍为白色,即可判断出D点发生短路故障。 
  UT-6111架空型故障指示器故障定位原理
  检测方法采用过流速断定值法,同时保留传统的自适应法。自适应法的优点是自动跟踪负荷电流大小,不用整定参数。其缺点一:在两相接地、过流或过负荷短路情况下,短路电流是逐渐增大的,指示器因无法检测到电流突变而导致拒动;其缺点二:线路长,短路电流小,指示器因无法检测到电流突变而导致拒动。
  过流速断定值法与变电站微机保护装置的故障检测原理一致,克服了自适应法的缺点。可防止重合闸期间非故障线路(分支)因重合闸涌流导致的误动,可防止空载合闸涌流导致的误动,可防止负荷波动导致的误动,可防止大负荷投切导致的误动,可防止相邻线路干扰导致的误动,提高了短路检测的正确率。
  2. 接地故障检测
  由2#线C相3、6、9指示器翻牌显示而12指示器仍未动作,即可判断出D点发生接地故障。
  架空型故障指示器 接地故障检测
  该方法的特点是能够实时监测线路首半波尖峰电流、线路电压的变化,并根据尖峰电流的方向区分是否接地。
  为防止人工合分闸(停电、投切负荷等)、保护跳闸和自动重合闸期间,非故障线路(分支)因三相开关动作不同期的单相暂态涌流导致误动,架空型故障指示器增加了“充电判据”,带电稳定运行数秒以后检测故障;同时增加了“不停电判据”,只有检测到线路不停电以后才会给出接地故障告警。
  六.架空型故障指示器应用场合
  UT-6111故障指示器应用范围广泛:
  

  UT-6111故障指示器安装示意图
  ■架空型故障指示器安装在长线路的中段和分支入口处:可指示线路故障区段及故障分支;
  ■架空型故障指示器安装在变电站出口:可判明是站内或站外故障;
  ■架空型故障指示器安装在用户配变高压进线处:可判明故障是否由用户原因造成;
  ■架空型故障指示器安装在电缆与架空线连接处:可区分故障是否在电缆段。

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