10kV电网配电线路故障定位技术及其应用

王乃德　张国峰

摘要：采用线路故障定位技术不仅能隔离故障点，还可初步确定故障点位置，为线路检修缩短时间。本文首先说明了10kV配电线路故障定位的研究现状，然后分析了10kV配電网中配电线路故障定位技术原理，最后探讨了MODS于10k V电网中的应用。

关键词：10kV电网；故障定位；MODS；监控系统

一、10kV配电线路故障定位的研究现状

相较于我国而言，国外配电线路故障定位的技术研究较早，且运用了不同的技术手段。美国更着重于保证供电的可靠性，一般零序过电流保护来切除故障路线；日本则研究出了一种脉冲信号注入法的故障定位技术并且已在我国投入使用；欧洲国家的配电线路故障定位技术水平与我国相似，主要采用人工排查的方式，对故障指示器的研究较少。我国在这一技术领域也取得了一些成就，如利用零序电流互感器采样电缆线路的零序电流分量等。但众多的科研人员和技术人员仍在致力于研究出一种高效、经济、完善的配电线路故障定位系统。

二、10kV配电网中配电线路故障定位技术原理

10kV配电网配电线路故障定位是根据采集到的故障信息，对故障发生的具体区段及所在馈线进行判断。现阶段故障点定位的具体方式主要有两种，一是线路故障指示器，一是线路FTU。前者可实现线路故障分段定位，但多数无自动定位功能，配电线路发生故障后不能自动化定位，仍需线路检修人员进行人工排查，耗时耗力；后者有自动定位和隔离功能，但投资成本高，在农村、偏远地区难以推广应用。有研究者提出一种以故障指示器和GPRS通讯技术为基础的线路故障监测技术，经实践证实，其能够实现配线电路故障快速定位，且成本相对较低。

配电线路故障定位系统主要是在相间或单相接地短路故障点的检测中应用，

其中在故障指示器启动，给出红色显示，与此同时会有一个无线调制编码信息发出，线路上指示器发出的信息被IPU接收之后，会对其实施一系列的解调解码，在将其地址信息和指示器上的编码信息实施综合之后，发射出去。监控中心所安装的数据处理和转发系统，在对IPU发出的信息接收后也会实施一系列解调，解调成功之后变回将其发动给通讯主站，继续对其实施解码处理，处理之后的信号会通过104规约接口传送给监控中心的计算机，由计算机进行错误矫正、逻辑判断运算等综合处理，并在电子地图中将其故障通路定位标记出来，以便于维修人员依照其电子地图故障分析结构，从而排除故障。

三、10kV电网配电线路故障定位技术

本文中主要介绍一种新型的配电线路故障在线定位系统

MODS（MalfunctiononlineDetectSystemMOO）S。它主要由故障检测装置、故障指示装置、配电线路监控系统、接地信号交换器等几个部分组成。

（一）故障检测装置

故障检测装置的工作原理主要可以概括为两个部分。首先MOOS系统会通过比较接地瞬间电压和电流的相位来确定电路故障。例如，当线路中出现接地问题时接地的瞬间电流会超出固定的接地电流并且电流流量超过电压流量。MOOS系统会检测到这一问题并将其反馈到配电线路监控系统最后由计算机完成对故障的定位。其次，当线路中出现短路或断路时，电流流量会在极短时间内发生变化，同时电站为保护电路会实行跳闸断电。MOOS系统同样会根据这些情况做出线路断路或短路的判断。

（二）故障指示装置

故障指示装置主要运用的是电路磁场变化的原理。故障指示装置可通过指示器上显示的磁场变化情况判断是否有电流流过导体。当线路中的电流超过一定值时启引起强烈的磁场变化注旨示器上会出现相应的信号启天为翻牌信号夜晚则为发光信号。

在实际应用中，由于故障指示装置相较于检测装置而言安装费用较低。因此通常会将两种装置混合使用。

（三）配电线路监控系统

配电线路监控系统主要可以分为工业控制计算机、采用软件装置、接收发射装置等。

简单来说配电线路监控系统的作用就相当于人的大脑。接收器会将检测装置发送的故障信号再发送到监控系统中。监控系统中的程序会对信号进行处理并且以直观的人物、机器页面显示线路的故障或者以改变人物、机器页面故障灯颜色的形式表明线路故障。与此同时警报系统会将故障情况发送到检修人员的手机上，以便检修人员能及时对线路进行维修。

三、MODS于10k V电网中的应用

MODS在10k V电网中的应用能够有效提高供电单位的配电线路检修工作效率，为配电线路的检修工作节约了大量的人力和财力资源，在提高供电企业的经济效益的同时满足人们的用电需求，是一项值得推广的配电线路故障定位排修技术。下面我们从MODS的一般使用特点和特殊功能两个方面进行MODS于10k V电网中的应用分析。

（一）MODS于10k V电网中的一般使用特点

MODS系统的一般使用特点表明了该系统在10k V电网中的应用实效性。

首先，通过MODS这一系统在配电网络中的应用，配电电路的通信信号传输变得较为稳定，不易遭到电磁场流、高频振波、电流变化、电压变化和电缆外围因素的影响，保证了配电线路信号的准确性。同时，MODS系统采用了专业的工具和高端手段进行设备安置，使得电路问题指示设备能够在线路有电流通过导线的状况下也能进行设备安置，避免了线路分支故障的检修影响到整个配电线路的供电。

其次，MODS系统通过数字代码的方式进行状态反映，比如1、2、3等数字组合分别代表一种配电线路的工作状态，这样的电路传输数据精确度高、信号的发射花费时间短，提高了配电线路信号发射工作效率。

再次，MODS系统的电路检测设备外壳原料为ABS，加上围氧树脂材料的加封巩固，设备不易受到外部因素的干扰，检测性能较强，并且设备使用年限较长。

最后，MODS检测装置在电网区域的安置位置选择更多，这样线路问题的定位面积就会缩小，从而浓缩了故障定位的工作时间，提高了工作效率。

（二）MODS于10k V电网中的特殊应用功能

MODS于10k V电网中的特殊应用功能表现在三个方面：

其一，将故障定位装置安置于变电站输出门附近，能够简易判断电路问题是出现在变电站内部还是外部；

其二，将故障定位装置安置在用户电压引线附近，能够方便看出导致电路问题的原因是由于线路自身问题还是用户用电不规范引起的；

其三，将故障定位装置安置于线路分支和电缆上，一旦出现电路故障，就能快速查出故障线路范围，从而方便检修人员进行问题线路维修。

结语

综上，MOOS系统可以有效地改善和提高原有配电线路故障定位技术中的缺陷和不足不仅大大提升了供电线路的稳定性、高效性使其不易受外在环境因素的影响。同时，由于MOOS系统用计算机智能定位线路故障的方式代替了传统的人工定位方式使得故障维修的效率也得到了极大的提升维修人员可以在更短的时间内发现线路问题并进行维修大大方便了人们的生活。

参考文献

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