故障指示器的调研.doc

优质文档一、 故障指示器在配电网故障检测中的实际应用在输配电线路、电力电缆及开关柜、架空线等处，经常会出现接地、短路等故障，为了便于修理人员查找故障点，我们须要路中安装一种故障指示装置——故障指示器它的应用范围很广，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安装在变电站出口，可判明是站内或站外故障安装在用户配变高压进线处，可判明故障是否由用户缘由造成安装在电缆和架空线连接处：可区分故障是否在电缆段一旦线路发生故障，巡线人员可借助指示器的报警显示，快速确定故障点，解除故障彻底变更过去盲目巡线，分段合闸送电查找故障的落后做法路上装上故障指示器，当系统发生故障时，由于从故障点到馈电点的线路都出现了故障电流，引致从故障点到馈电点之间的线路上全部的故障指示器动作，窗口显示为红色(或光闪)从馈电点起先，沿着故障指示器动作的线路始终查找，最终一个红色(或光闪)点就是故障点●主干线路故障F1：变电站1L1 L2L３ L４　　 Ｌ5 L6LA1 LA2 LA3LB1LB2F1L3和L4之间的主干线上发生故障；●分支线故障F2：L1 L2LA1 LA2 LA3L３ L４　　 Ｌ5 L6LB1LB2F2LA2和LA3之间的分支线上发生故障。

二、故障指示器简介在环网配电系统中，特殊是大量运用环网负荷开关的系统中，假如下一级配电网络系统中发生了短路故障或接地故障，上一级的供电系统必需在规定的时间内进展分断，以防止发生重大事故通过运用本产品，可以标启程生故障的局部修理人员可以依据此指示器的报警信号快速找到发生故障的区段，分断开故障区段，从而刚好复原无故障区段的供电，可节约大量的工作时间，削减停电时间和停电范围故障指示器由传感器和显示器两局部组成，传感器负责探测电缆通过的电流，显示器负责对传感器传送来的电流信息进展判定及做出故障指示动作路上安装上故障指示器后，当系统发生故障时，由于从故障点到馈电点的线路都出现了故障电流，引致从故障点到馈电点之间线路上全部的故障指示器动作，指示灯就会闪亮从馈电点起先，沿着故障指示灯闪亮的线路始终查找，最终一个闪亮点就是故障点推广运用电缆故障指示器，有助于以较短的时间找到故障点，是提高配电网运行水平和事故处理效率的一条有效途径三、故障指示器简史电力线路故障指示器起源于二十世纪八十年头的德国，独创它的目的是为了指示电力线路短路电流流过的途径，协助人们查找到故障点我国从九十年头起先引进和学习国外短路指示器的研制技术。

     进入二十世纪，人们起先关注短路指示器的信号远传问题信号远传的实现，突破了架空线路和电缆设备的视线障碍，延长了人们的视察距离，并渐渐演化成为配电线路故障定位系统 直到二十一世纪，国内主要厂商起先探究线路上的单相接地故障检测问题，并接连推出了一些试用产品，例如接地故障指示器和短路接地二合一故障指示器我国电力系统生搬硬套了前苏联的模式，110kV以下配电系统主要采纳小电流接地系统，中性点不接地或者经消弧线圈接地如今，随着芯片制造工艺和通讯技术的快速开展，全数字化的故障指示器已经出现.在这之前，故障指示器主要采纳模拟器件和逻辑组合电路，也曾出现过所谓的智能型故障指示器，但这类指示器主要是把模拟电路换成单片机，信号采集、故障判据和通讯技术实际变更不大，表现为信号没有量化、参数不能调整数字化的故障指示器除了实现故障检测、指示和信号远传等“遥信”功能以外，还可以实现“遥测”信号量化、“遥控”和“遥调”参数调整功能对于全数字化的故障指示器，我们可以这样理解，传统的故障指示器好比传统的继电器爱护，全数字化的故障指示器好比此时此刻广泛运用的微机爱护四、故障指示器的工作原理故障指示器依靠独特的传感器干脆检测信号，利用故障电流产生的电磁场变更，产生脉冲信号鼓励电路工作，不影响电网的正常运行工作。

正常状况下，故障指示器不动作，窗口为白色显示当通过线路上的电流到达故障指示器设定的故障电流值时，假如过电流持续的时间不满意故障指示器设定的电流突变时间，那么此电流可能是电机起动等因素引起的瞬间起动过电流，不是故障电流，因此故障指示器不动作相反，那么判定为故障电流，故障指示器翻红牌(或光闪)故障指示器动作后再作一次判定，假如2s内线路电流复原正常，说明线路开关重合闸胜利，故障点被解除，复原正常供电状态，故障指示器复原正常状态倘如2s内线路电流消逝，说明故障已引发上级开关跳闸而导致线路失压，那么确定为故障，故障指示器保持动作，直到到达设定的复归时间自动复原正常状态五、故障指示器的分类市场上销售的故障指示器种类繁多，型号困难，但大体可分为以下几种：(1)按运用功能分：①短路型；②接地型；③接地、短路二合一型2)按信号源分：①有信号源线路故障检测系统；②无信号源线路故障指示器3)按安装地点分：①架空线路型；②电缆线路型；③母线汇流排型；④面板型4)按显示方式分：①翻牌显示型；②光电显示型5)按线路供电方式分：①单电源型；②双电源型下面遵照安装地点的分类方法，简洁介绍三种不同的故障指示器1.架空线路故障指示器传感器和显示〔指示〕局部集成一个单元内，通过机械方式固定于架空线路〔包括裸导线和绝缘导线〕的某一相线路上的指示器。

应具备通信功能，配置通信模块，将故障、线路电流、电池电量低等信息回传到和其连接的数据接收装置应能带电装卸，装卸过程中不应误报警 图4.1 架空线路故障指示器2.电缆型接地故障指示器传感器和显示〔指示〕局部集成于一个单元内，通过机械方式固定于某一相电缆线路〔母排〕上，通常安装在电缆分支箱﹑环网柜﹑开关柜等配电设备上的指示器除上述要求以外，还须要配置零序接地故障指示器 图4.2 电缆型故障指示器3.面板型故障指示器主要用于应用于电缆分支箱、环网柜等配套设备中它是一种由传感器和显示单元组成，通常显示单元镶嵌于环网柜﹑开关柜的操作面板上的指示器检测原理和电缆型短路、电缆型接地故障指示器原理根本一样，所不同之处是检测器检测到故障后通过光纤线传输到主机，通过主机发出告警信号传感器和显示单元采纳光纤或无线等方式通信，一﹑二次之间应牢靠绝缘 图4.3 面板型故障指示器六、判据1、短路判据(1)线路中电流突然提升：当线路发生短路时，导线中的电流会突然提升，它的大小和回路中的阻抗有关。

故障指示器动作的突变电流，不同厂家有不同的规定，一般规定为： It ≥100—160A式中：It——突变电流，A2)线路中电流等于零：当线路发生短路时，变电站爱护动作，开关跳闸，线路停电此时，导线中的电流为零3)突变电流时间：为了提高故障指示器动作的精确度，还须要和变电站爱护动作相协作突变电流的时间宽度，不同厂家的规定也略有不同，一般规定为：10—60ms≤△T≤1.5—4s式中：△T——突变电流时间(s)以上条件均满意时，故障指示器才判定为线路发生了短路故障2、接地判据(1)电压从正常值突然下降：当线路发生单相接地时，故障相对地电压会突然降低由于接地性质的不同，电压不必须都降到零线路中负提升时，电压也会降低，这就简洁引起两者混淆不清为了避开因负荷提升而引起电压降低的“假接地”，而又不漏掉电压降低是因非金属性接地引起的“真接地”，在设计中考虑了一个两全其美的数值：即： △u >20％式中：△u——接地引起电压降低的百分数2)接地电流：当线路发生单相接地时，故障点流过的接地电流其大小等于电网正常运行时单相对地电容电流的3倍接地电流的大小和路电压、频率、线路构造、线路总长等诸多因素有关。

3)五次谐波电流突然增大：单相接地时产生电弧，并产生高次谐波，由于三次谐波含量较小，不宜采纳(应将其滤掉)，故多采纳五次谐波电流一般规定：△I5 >35mA式中：I5——五次谐波电流(mA)4)连续接地时间：为避开瞬间接地，故障指示器还考虑了连续接地时间一般规定：△t>0．5s式中：△t——连续接地时间(s)5)接地瞬间电容电流首半波和电压首半波相比拟：当接地瞬间电容电流首半波和电压首半波相位一样时那么视为线路单相接地以上5项据，各生产厂家不必须全部采纳但是，所选内容必需同时满意时，指示器才能判定为发生了接地故故障七、电气性能1．架空线型的指示器a) 短路故障报警：指示器应能依据线路负荷变更自动确定故障电流报警动作值，且动作误差应不大于±20%；凹凸温运行环境下动作误差应不大于±25%b)可识别的短路故障报警电流最短持续时间应在20ms～40ms之间c)接地故障报警：有定量设置的特征值，其动作误差应不大于±20%；凹凸温运行环境下动作误差应不大于±25%d)自动复位时间：规定〔2~48〕h,引荐值2h、4h、8h、16h、24h.复位时间允许误差不大于±1%2．电缆型和面板型指示器a) 短路故障报警：指示器应能依据线路负荷变更自动确定故障电流报警动作值，且动作误差应不大于±20%；凹凸温运行环境下动作误差应不大于±25%。

b)可识别的短路故障报警电流最短持续时间应在20ms～40ms之间c)接地故障持续时间：由生产厂家供应，其允许误差值不大于±10%d)自动复位时间：规定〔2～48〕h,引荐值2h、4h、8h、16h、24h.复位时间允许误差不大于±1%e)具有低电量报警功能的指示器，其报警电压允许误差不大于±2%八、数字故障指示器1.特点：平凡的故障指示器采纳微分、积分模拟电路，对小电流、小电压信号不敏感电流突变必需在100A以上对小负荷电流没反响，不适合农网运用〔例如，农网变电站出口速断、过流定值在100A以下时没反响〕数字故障指示器是采纳高起始导磁材料〔特殊配比和炼钢〕和信号采样技术，对小电流、小电压信号敏感短路电流和接地电流突变大小可调，最小为10A能监测小负荷电流和线路电压，同时适合城网、农网运用序号比照工程数字故障指示器平凡故障指示器1构造l 独特设计，已申报外观专利l “天下一大抄”构造2工艺l 线路板主要为表贴元件和机器焊接工艺l 机器自动灌胶l 线路板主要为直插元件和手工焊接工艺l 以手工灌胶为主3材料l 填充物：采纳电子灌封AB胶，抗紫外线，不变色l 卡线构造：不生锈，导磁性能和电流测量线性度好，可从小负荷电流起先测量，并从导线负荷电流磁场感应自取电。

ll 填充物：多采纳环氧树脂，不抗紫外线，会变色l 卡线构造：线性度不好，不能从小负荷电流起先测量和自取电甚至没有闭合磁路，对电流信号反响迟钝，也不行能从导线取电4技术原理l 采纳高起始导磁材料〔特殊配比和炼钢〕和信号采样技术，对小电流、小电压信号敏感l 采纳微分、积分模拟电路，对小电流、小电压信号不敏感5适用范围l 短路电流和接地电流突变大小可调，最小为10Al 能监测小负荷电流和线路电压，同时适合城网、农网运用l 电流突变必需在100A以上l 对小负荷电流没反响，不。