1、智能配電網(wǎng)的故障處理自動化技術(shù)袁欽成（中國電力科學(xué)研究院北京科銳配電自動化股份有限公司）摘要：配電系統(tǒng)故障處理是一個(gè)系統(tǒng)過程。本文介紹了一些新的方案和方法，提出了網(wǎng)絡(luò)式愛護(hù)、分布式智能、故障點(diǎn)自動定位新方法，給配電系統(tǒng)故障處理自動化提出了新的思路。同時(shí)介紹了基于新型故障指示器技術(shù)的有用化的兩遙配電自動化系統(tǒng)技術(shù)。關(guān)鍵詞：故障處理；網(wǎng)絡(luò)式愛護(hù)；分布式智能；故障指示器；接地故障檢測；故障自動定位 1概述智能電網(wǎng)是當(dāng)今世界電力系統(tǒng)進(jìn)展變革的最新動向，并被認(rèn)為是21世紀(jì)電力系統(tǒng)的重大科技創(chuàng)新和進(jìn)展趨勢。智能電網(wǎng)的特點(diǎn)是“自愈、安全、經(jīng)濟(jì)、清潔，能夠提供適應(yīng)以后社會經(jīng)濟(jì)進(jìn)展需要的優(yōu)質(zhì)電力與服務(wù)”。自愈實(shí)

2、時(shí)掌控電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)覺、快速診斷和消除故障隱患；在盡量少的人工干預(yù)下，快速隔離故障、自我恢復(fù)，幸免大面積停電的發(fā)生，提升電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。因此快速故障定位、快速隔離故障，恢復(fù)非故障區(qū)域的供電，最大可能的減少停電時(shí)刻和停電面積，顯著提高供電可靠性和電能質(zhì)量是智能配網(wǎng)的差不多要求。我們可將其稱為配電系統(tǒng)故障處理的自動化技術(shù)。為了對配電系統(tǒng)的故障處理的過程有一個(gè)系統(tǒng)的、清晰的思路，能夠把故障處理過程分為三個(gè)時(shí)期：1、故障發(fā)生瞬間，故障的開斷和清除。通常由高壓斷路器配合以繼電愛護(hù)自動化裝置在毫秒級內(nèi)完成，假如繼電愛護(hù)速斷動作，整個(gè)故障持續(xù)時(shí)刻在100毫秒左右。但現(xiàn)在配電系統(tǒng)內(nèi)特不是線路上，有多級

3、開關(guān)串聯(lián)安裝運(yùn)行，采納傳統(tǒng)的電流愛護(hù)原理的繼電愛護(hù)裝置難以實(shí)現(xiàn)多個(gè)開關(guān)的互相有效配合，出現(xiàn)了愛護(hù)的快速性與選擇性的矛盾，一般出現(xiàn)故障后為保證故障的快速切除，差不多上讓變電站出口愛護(hù)先動作，擴(kuò)大了停電范圍，也沒有充分利用多開關(guān)級聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)。本文介紹了網(wǎng)絡(luò)式愛護(hù)的概念，它將有效地解決愛護(hù)的快速性和選擇性的矛盾問題。2、故障處理的第二時(shí)期：故障區(qū)段的隔離和非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。持續(xù)時(shí)刻一般是秒級至分鐘。過去配電線路大差不多上輻射性結(jié)構(gòu)，且線路上沒有其它開關(guān)，因此故障被開斷的同時(shí)整個(gè)線路作為故障區(qū)段也全被隔離了。但現(xiàn)在配電線路往往采納環(huán)網(wǎng)供電或具有多電源供電結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)模式，因此故障后僅需要隔離故障區(qū)段，

4、故障點(diǎn)前的非故障區(qū)段部分能夠維持正常供電，故障點(diǎn)后的非故障區(qū)段能夠通過轉(zhuǎn)移供電方式由其它電源供電。這也是配電自動化技術(shù)中重點(diǎn)關(guān)注的問題。本文介紹了分布式智能的概念，與大多數(shù)技術(shù)文章關(guān)注的重點(diǎn)不同，故障轉(zhuǎn)供的優(yōu)化問題不作為重點(diǎn)。故障隔離和轉(zhuǎn)供時(shí)期關(guān)注的重點(diǎn)應(yīng)該是：停電時(shí)刻最短、停電范圍最小、可維持正常供電的區(qū)段最大，在這期間，不需要重點(diǎn)考慮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，而是只要考慮電壓越限、功率越限的不等約束條件即可。3、故障處理的第三個(gè)時(shí)期是故障點(diǎn)的定位和排除故障。通常需要數(shù)十分鐘至若干小時(shí)。配電系統(tǒng)線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分支多，輸電系統(tǒng)采納的故障測距、定位方法一般在配電系統(tǒng)不適用。而配電系統(tǒng)的單相接地故障的檢測和定位就

5、更復(fù)雜了。本文介紹了基于故障指示器技術(shù)的配電系統(tǒng)故障檢測和定位方案，故障指示器在線安裝，自動檢測故障電流特征和接地信號電流，自動指示、自動復(fù)位，免維護(hù)、適用于在配電線路上大批量安裝使用。與適當(dāng)?shù)耐ㄐ欧绞较嘟Y(jié)合，能夠在操縱中心的地理信息系統(tǒng)平臺上直接定位故障點(diǎn)，使得故障定位水平上升到更高時(shí)期。2網(wǎng)絡(luò)式愛護(hù)技術(shù)解決配網(wǎng)愛護(hù)快速性和選擇性的矛盾配點(diǎn)系統(tǒng)通過近幾年的電網(wǎng)改造，一般將輻射型結(jié)構(gòu)的線路，改造成手拉手的雙電源環(huán)網(wǎng)或多電源環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。但這些配電網(wǎng)絡(luò)一般依舊采納開環(huán)運(yùn)行的方式，網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置一臺或幾臺聯(lián)絡(luò)開關(guān)，平常處于開斷狀態(tài)，聯(lián)絡(luò)開關(guān)兩側(cè)線路用一臺或幾臺開關(guān)分段。分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)能夠是負(fù)荷開關(guān)也可

6、能是斷路器。當(dāng)采納負(fù)荷開關(guān)（或分?jǐn)嗥鳎r(shí)，線路上的任何一點(diǎn)故障，都需要變電站出口斷路器跳閘，以清除故障。當(dāng)線路末端故障時(shí)，也會造成對線路前段和中段的負(fù)荷的不必要的阻礙。假如要使用斷路器或重合器如不能解決愛護(hù)配合問題，也只能當(dāng)負(fù)荷開關(guān)使用。這是因?yàn)榕潆娋€路一般采納三段式電流愛護(hù)，或反時(shí)限電流愛護(hù)。其差不多原理是依照短路電流的的大小設(shè)置不同的愛護(hù)動作延時(shí)，故障電流越大則延時(shí)越短。當(dāng)上下兩級開關(guān)處于串聯(lián)關(guān)系時(shí)，關(guān)于同一短路電流，上級開關(guān)愛護(hù)動作延時(shí)要長于下級開關(guān)，才能保證愛護(hù)的選擇性。然而，都市配電網(wǎng)中，由于線路距離較短，短路電流都特不大，級聯(lián)開關(guān)比較多，為了實(shí)現(xiàn)選擇性，出口愛護(hù)可能需要設(shè)定專門長的

7、延時(shí)，這在實(shí)際運(yùn)行中絕對是不同意的，這種情況下，愛護(hù)的快速性和選擇性是一對不可調(diào)和的矛盾。因此提出了網(wǎng)絡(luò)式愛護(hù)的概念1。傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)電流愛護(hù)事實(shí)上質(zhì)是一個(gè)獨(dú)立的單元愛護(hù)，它只檢測流過所監(jiān)測開關(guān)的電流而決定愛護(hù)的動作與否及動作延時(shí)，而不關(guān)懷相鄰開關(guān)的愛護(hù)動作情況，這是造成相鄰愛護(hù)相互配合困難的要緊緣故。假如我們把愛護(hù)監(jiān)測的范圍由一個(gè)點(diǎn)擴(kuò)大到相聯(lián)開關(guān)甚至串聯(lián)的一組開關(guān)，則上下級愛護(hù)的配合能夠理解為愛護(hù)的內(nèi)部協(xié)調(diào)。變電站內(nèi)部的母線差動愛護(hù)、變壓器差動愛護(hù)、高壓系統(tǒng)的導(dǎo)引線愛護(hù)、高頻愛護(hù)等為了實(shí)現(xiàn)愛護(hù)的協(xié)調(diào)，確實(shí)是將不同地點(diǎn)（線路兩側(cè)、變壓器高低壓兩側(cè)或三側(cè)、母線的進(jìn)出線等）處的電流送到一個(gè)檢測中心

8、進(jìn)行比較和判不，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)內(nèi)或區(qū)外故障的判不。但假如將其原理應(yīng)用到配電線路上將造成配電愛護(hù)的復(fù)雜和成本高昂而失去有用意義。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)展，使得我們能夠借助于網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)愛護(hù)之間的協(xié)調(diào)而成為可能?，F(xiàn)在不同地點(diǎn)的模擬量在當(dāng)?shù)貦z測完成，只是將檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)信息、愛護(hù)判不結(jié)果的狀態(tài)信息、開關(guān)狀態(tài)信息等通過網(wǎng)絡(luò)由不同愛護(hù)進(jìn)行共享，以達(dá)到不同地點(diǎn)愛護(hù)之間協(xié)調(diào)和配合，能夠真正實(shí)現(xiàn)愛護(hù)的快速性和選擇性的統(tǒng)一，這確實(shí)是網(wǎng)絡(luò)式愛護(hù)技術(shù)的核心原理。依照能夠選擇的通信網(wǎng)絡(luò)的不同，還能夠分為基于主從式通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)式愛護(hù)和基于對等式通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)式愛護(hù)?；谥鲝氖酵ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)式愛護(hù)技術(shù)原理如下：上

9、下級聯(lián)的多級開關(guān)的愛護(hù)裝置在故障時(shí)借助于一個(gè)主控單元，達(dá)到互相通訊的目的，依照級聯(lián)關(guān)系，在感受到故障電流的開關(guān)中進(jìn)行仲裁，讓離故障點(diǎn)最近的開關(guān)速斷跳閘，其余開關(guān)轉(zhuǎn)為后備。仲裁是基于各愛護(hù)的“啟動狀態(tài)”，因此只需要簡單的數(shù)字通訊，對縱向級聯(lián)的各愛護(hù)的“啟動狀態(tài)”進(jìn)行邏輯比較。而基于對等式通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)式愛護(hù)，由于網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)愛護(hù)單元能夠自己互相通信，因此不需要主控單元。其差不多原理是：當(dāng)本開關(guān)愛護(hù)檢測到短路電流時(shí)，與相鄰的開關(guān)愛護(hù)通信，當(dāng)有大電流流入（如上級愛護(hù)檢測到短路電流），而沒有大電流流出（如下級開關(guān)愛護(hù)沒有檢測到短路電流），則講明故障就在本開關(guān)愛護(hù)區(qū)內(nèi)，啟動本地愛護(hù)速斷跳閘，否則自己只作

10、為后備愛護(hù)。基于對等式通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)式愛護(hù)要求通信網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)單元自己都能發(fā)起通信，對通道要求高，一般容易在變電站內(nèi)實(shí)現(xiàn)，由于變電站內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)一般差不多上對等式通信網(wǎng)絡(luò)。而配電線路上的通信通道現(xiàn)在常使用自愈式光纖環(huán)網(wǎng)，它通常是主從式的通信網(wǎng)，因此更適合使用基于主從式通信的網(wǎng)絡(luò)式愛護(hù)。今后在智能配電網(wǎng)的通信基礎(chǔ)建設(shè)更加完善時(shí)，基于對等式通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)式愛護(hù)也將容易地在配電線路上實(shí)施。值得講明的是具有網(wǎng)絡(luò)式愛護(hù)功能的操縱裝置將時(shí)刻監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)通信通道的好壞，一旦發(fā)覺通道異常將自動轉(zhuǎn)為下一節(jié)介紹的分布式智能操縱模式，以保證故障區(qū)段仍然能夠被有效隔離。3分布式智能操縱技術(shù)故障自動隔離、負(fù)荷自動轉(zhuǎn)供的可靠

11、性更高故障電流被開斷后，故障處理的另一項(xiàng)重要任務(wù)是隔離故障區(qū)域，恢復(fù)非故障區(qū)域的供電（或通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)轉(zhuǎn)移供電）。在沒有實(shí)施配電自動化的線路上，通常依靠人工到現(xiàn)場手動操作完成。集中式操縱：在一些差不多實(shí)施了配電自動化的線路上，往往采取主站集中操縱的方式，即FTU負(fù)責(zé)檢測故障電流，操縱中心的主站收集FTU的信息，并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龃_定故障區(qū)域，下發(fā)操縱命令讓相應(yīng)的開關(guān)跳閘以隔離故障，讓聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)供。但由于這種方式對通信通道、主站計(jì)算系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的證確性等依靠性專門強(qiáng)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)不正常，將導(dǎo)致操縱失敗，事實(shí)上，現(xiàn)有的已實(shí)施的自動化工程，大多數(shù)故障處理的功能在投運(yùn)一段時(shí)刻后都差不多不

12、能正常工作了。這是因?yàn)榕潆娋€路上的通信通道缺少專人維護(hù)，故障率高；配網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化快，主站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的使用的配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)一般不能及時(shí)與現(xiàn)場同步（有的系統(tǒng)投運(yùn)后用戶沒有能力自己去維護(hù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)）。就地操縱功能：有些配電線路采納電流分?jǐn)嗥?、電壓分?jǐn)嗥骰蛑睾掀鬟M(jìn)行故障處理。電流計(jì)數(shù)型的分段器要求出口多次重合閘，電壓時(shí)刻延時(shí)型的分段器開關(guān)動作次數(shù)多，時(shí)刻長，轉(zhuǎn)供時(shí)會對相鄰線路有短路沖擊，因此使用效果受到了限制。簡單的重合器方案，愛護(hù)配合困難，轉(zhuǎn)供時(shí)有時(shí)也會對相鄰線路有沖擊。但上述這些就地操縱方案中，不需要依靠通訊和主站系統(tǒng)，而能夠獨(dú)立工作，這是他們的優(yōu)點(diǎn)。分布式智能方案1：它吸取了分?jǐn)嗥骱椭?/p>

13、合器的優(yōu)點(diǎn)，盡可能屏蔽了它們的缺點(diǎn)。傳統(tǒng)的重合器和分段器大多是只依照線路電壓或電流狀態(tài)之一作為故障推斷的判據(jù)，而新型的分布式智能網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案利用了電壓和電流兩個(gè)信號作為故障段的判據(jù)，故又稱為V-I-T（電壓-電流-時(shí)刻）型網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案。該方案具有以下先進(jìn)之處：1、利用了電壓和電流兩個(gè)信號作為故障段的判據(jù)，充分考慮了故障后線路失壓和過流次序和規(guī)律，制定出全面的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案。該方案的參數(shù)配置不受線路分段數(shù)目和聯(lián)絡(luò)開關(guān)位置的阻礙。2、當(dāng)利用智能負(fù)荷開關(guān)組網(wǎng)時(shí)，線路上各個(gè)開關(guān)按預(yù)先整定的功能相互配合自動隔離故障、自動進(jìn)行故障后網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)；當(dāng)利用重合器或斷路器組網(wǎng)時(shí)，能夠發(fā)揮重合器或斷路器的開斷和重合能力

14、，迅速就地切除并隔離故障，恢復(fù)非故障線路供電。3、采納“殘壓檢測”功能使故障點(diǎn)負(fù)荷側(cè)的開關(guān)提早分閘閉鎖，幸免另一側(cè)電源向故障線路轉(zhuǎn)移供電時(shí)受到短路沖擊和不必要的停電。4、他們?nèi)匀荒軌虿灰揽客ㄐ藕椭髡?，自己?dú)立工作；但在有通信的條件下，能夠自動升級為“協(xié)作模式”，互相通信，獵取相鄰開關(guān)的信息，從而進(jìn)一步加快網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)速度，減少線路受到的短路沖擊。5、當(dāng)建立主站和通信系統(tǒng)后，它自動升級為完備的FTU，既能夠向主站匯報(bào)所有遙測遙信數(shù)據(jù)。也能夠接收主站的遙控命令；但故障處理功能仍然能夠獨(dú)立完成，因此它實(shí)現(xiàn)故障隔離和負(fù)荷轉(zhuǎn)供的可靠性大大提高。以分布式智能技術(shù)為基礎(chǔ)的故障隔離和轉(zhuǎn)供方案，由于不依靠通信道和主

15、站會使得操縱方案更可靠；由于能夠逐步升級，因此適合分步實(shí)施。該技術(shù)應(yīng)該是饋線自動化技術(shù)的一個(gè)進(jìn)展方向。4故障點(diǎn)自動定位技術(shù)解決查找故障點(diǎn)的效率問題目前，配電系統(tǒng)大多還不能對配電線路進(jìn)行全部監(jiān)測和操縱，即使在主干線上用開關(guān)分段，也只能隔離有限的幾段，故障后查找故障點(diǎn)往往要耗費(fèi)大量物力和人力。由于配電網(wǎng)密布城鄉(xiāng)及山區(qū)，終年處于戶外，經(jīng)受風(fēng)雨冰霜、雷電及日益嚴(yán)酷的環(huán)境污染等惡劣條件阻礙，加上不可預(yù)測的人為因素，造成配電網(wǎng)短路停電的事故時(shí)有發(fā)生，一旦發(fā)生故障，假如沒有技術(shù)手段，就不能迅速地確定故障所在的位置，只能靠人海戰(zhàn)術(shù)，派大量尋線人員四處查找，效率專門低。在中性點(diǎn)不直接接地的配網(wǎng)系統(tǒng)中關(guān)于單相接地

16、故障，盡管沒有大的短路電流，但由于故障后，非故障相的電壓升高1.73倍，假如不能及時(shí)排除，會引起新的短路故障，而且故障點(diǎn)還存在安全隱患，因此也需要快速隔離故障區(qū)段，但在配電線路上定位單相接地故障點(diǎn)就更加困難。（1）相間短路故障檢測和指示故障指示器技術(shù)是近年來進(jìn)展的一種有效地指示故障位置的手段。故障指示器是一種安裝在電力線（架空線，電纜及母排）上，指示故障電流通路的裝置。大多數(shù)故障指示器能夠通過檢測短路電流的特征來判不短路故障，通過在分支點(diǎn)和用戶進(jìn)線等處安裝短路故障指示器，能夠在故障后借助于指示器的指示，迅速確定故障分支和區(qū)段，大幅度減少了查找故障點(diǎn)的時(shí)刻，有利于快速排除故障，恢復(fù)正常供電，提高

17、了供電可靠性。（2）單相接地故障檢測和指示在中性點(diǎn)不直接接地的配網(wǎng)系統(tǒng)中，關(guān)于單相接地故障，多年來差不多研究了專門多方法并有相應(yīng)的裝置用于變電站檢測和查找故障出線。常用的方法有幾類：基于穩(wěn)態(tài)零序電流和零序電壓的基波或高次諧波的計(jì)算和分析的方法；基于暫態(tài)的電壓電流采集和計(jì)算分析的方法；通過改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（投切電阻、調(diào)節(jié)消弧線圈參數(shù)等）檢測系統(tǒng)電量變化的方法；向系統(tǒng)注入專門型號的方法等。上述方法中，有的是只適合在變電站使用，有的是在線路上使用時(shí)，準(zhǔn)確度較差，或費(fèi)用太高，不適合在配電系統(tǒng)中推廣，有的只適合在專門系統(tǒng)中使用。下面介紹一種智能中阻接地點(diǎn)法：要緊原理：在發(fā)生單相接地故障時(shí)，在變電站中性點(diǎn)（或

18、接地變的中性點(diǎn)，無中性點(diǎn)時(shí)可接在某條出線上）的動態(tài)阻性負(fù)載裝置自動短時(shí)投入，在變電站和現(xiàn)場接地點(diǎn)之間產(chǎn)生專門的小的信號電流（最大不大于40A），變電站故障出線和線路故障分支點(diǎn)處安裝的故障指示器，檢測到那個(gè)電流信號，可自動動作指示，達(dá)到指示故障的目的。見圖一。在變電站安裝一個(gè)動態(tài)阻性負(fù)載信號源裝置，當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)單相接地故障時(shí)，中性點(diǎn)會出現(xiàn)偏移電壓，其操縱器檢測到偏移電壓大于一個(gè)設(shè)定值時(shí)（比如30%相電壓），并保持了一定的時(shí)刻（比如5-10秒），則信號源裝置自動短時(shí)投入幾秒鐘后退出。延時(shí)投入信號源的目的是能夠讓有消弧線圈的系統(tǒng)，在消弧線圈的作用下，接地故障點(diǎn)能自動熄弧，從而消除瞬時(shí)性故障。由于中性點(diǎn)

19、在無接地故障時(shí)沒有電壓，故信號源不承受高壓。由于只有故障線路有接地點(diǎn)，它能夠與信號源構(gòu)成接地回路，因此信號電流要緊在故障線路的故障相上流淌。信號源在投入期間其內(nèi)部接地電阻在操縱器操縱下會按照一個(gè)專門的編碼規(guī)律變化，從而使得疊加在故障線路故障相上的電流也按照一個(gè)專門的編碼規(guī)律變化，該電流與故障相的負(fù)荷電流疊加在一起，從而調(diào)制了線路電流的幅值。動態(tài)阻性負(fù)載裝置EFS接地變消弧線圈圖1變電站內(nèi)接線示意圖在變電站出線或配電線路的分支上的每一相線路上，懸掛能夠檢測信號電流的指示器。該指示器檢測每相線路電流，能夠解調(diào)出信號電流的指示器，講明該線路是故障線路，能夠給出指示（如翻牌、通過光纖或無線電遙信指示）

20、?；谏鲜龇桨傅臋z測裝置和系統(tǒng)差不多實(shí)施，并將短路故障檢測和單相接地故障檢測的功能綜合在一個(gè)指示器中，成為二合一故障指示器。介紹如下：圖2故障檢測系統(tǒng)原理講明接線和安裝如上圖所示（1）發(fā)生單相接地故障后，變電站的信號源延時(shí)幾秒后自動投入工作10秒后退出；（2）安裝在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，并可通過適當(dāng)通信方式上報(bào)變電站自動化系統(tǒng)和遠(yuǎn)程調(diào)度自動化系統(tǒng)；（4）安裝在線路上處于故障通路上的的故障指示器自動翻牌，給出紅色指示。如上圖所示，k1-k3號指示器動作，其它不動。講明故障在k3和k7之間。假如發(fā)生相間短路故障，信號源不動作，

21、其它同步驟35。該方法有如下一些特點(diǎn)：（1）動態(tài)阻性負(fù)載信號源在故障后短時(shí)投入，產(chǎn)生專門的接地信號電流，對它的檢測和識不不受系統(tǒng)運(yùn)行的阻礙，與線路分布電容、線路長短、有無消弧線圈等因素?zé)o關(guān)，不僅能夠在變電站準(zhǔn)確選出故障出線，而且能夠在線路上準(zhǔn)確定位故障區(qū)段和故障分支。（2）動態(tài)阻性負(fù)載信號裝置在故障后延時(shí)投入，保證了消弧線圈能夠發(fā)揮消弧作用，保證從而瞬時(shí)性故障能夠自動消除。（3）不阻礙系統(tǒng)安全運(yùn)行，在發(fā)生接地時(shí)，短時(shí)（幾秒鐘）通過專用設(shè)備接入被動阻性負(fù)載，電力系統(tǒng)本身只是感受線路電流有一點(diǎn)變化，可不能對運(yùn)行設(shè)備產(chǎn)生任何不良阻礙，平常裝置不承受高壓，安全可靠。（4）利用短路故障指示器原有的成果，

22、將二者結(jié)合起來，形成的二合一指示器具有經(jīng)濟(jì)有用、使用方便、全戶外免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。故障指示器可批量安裝，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。（一）基于故障指示器技術(shù)的故障自動定位系統(tǒng)利用故障指示器的狀態(tài)指示能夠關(guān)心巡線人員從變電站沿著故障電流通路方向或故障信號電流方向找到故障點(diǎn)。在都市電網(wǎng)、交通便利地區(qū)一般沿著故障電流通路方向巡線比較容易，但在郊區(qū)、農(nóng)村、山區(qū)有時(shí)就比較困難一些，因此定位故障區(qū)段、故障點(diǎn)需要的時(shí)刻就會長一些。假如我們不到現(xiàn)場巡線就能明白故障區(qū)段和故障位置，在專門多情況下會大大提高故障的處理速度和效率，從而能減少停電時(shí)刻和更快的恢復(fù)故障區(qū)域的供電，提高供電可靠性。一種基于故障指示器技術(shù)的故

23、障自動定位系統(tǒng)較好的解決了該問題。給現(xiàn)場安裝的故障指示器分不進(jìn)行地址編碼，故障后這些動作了的故障指示器借助于適當(dāng)?shù)耐ㄓ嵧ǖ?，將地址信息發(fā)送到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心裝有一套基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的故障定位軟件。在具有地理背景的配電網(wǎng)絡(luò)接線圖（地理延布圖）上，都標(biāo)出了與現(xiàn)場實(shí)際安裝的指示器地址碼一致的故障指示器。故障后，在收到現(xiàn)場發(fā)回來的動作了的故障指示器的地址碼后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?、故障定位分析，自動給出故障位置信息。故障定位系統(tǒng)還能夠分為“一遙”和“二遙”的系統(tǒng)：“一遙”配網(wǎng)故障自動定位系統(tǒng)包括：故障檢測探頭FI、子站、中心站、主站和通信系統(tǒng)。通訊系統(tǒng)分為：探頭到子站之間的短距離

24、傳輸系統(tǒng)、子站到中心站的GSM手機(jī)短消息、或GPRS通信系統(tǒng)和中心站到主站之間的網(wǎng)絡(luò)通信。系統(tǒng)出現(xiàn)短路或接地故障時(shí)，F(xiàn)I檢測到短路故障電流或特定信號電流流過，指示器動作，通過短距離通信系統(tǒng)，將動作信號傳送給相隔210m的子站。當(dāng)線路上任何一點(diǎn)發(fā)生單相接地故障時(shí)，F(xiàn)I檢測流過本線路的特定序列信號或者接地零序電流信號。關(guān)于架空系統(tǒng)，通過無線系統(tǒng)將檢測結(jié)果發(fā)送給子站。子站安裝在線路的分支處，能夠接收多只FI（分不在兩個(gè)分支的6相線路上）發(fā)送過來的動作信息。關(guān)于電纜系統(tǒng)，指示短路和接地故障的指示器通過塑料光纖與面板型指示器相連，面板型指示器能夠給出就地的LED發(fā)光指示，還能夠通過電子開關(guān)觸點(diǎn)輸出與子站

25、連接。子站在收到動作信息后，將動作分支的FI地址信息通過GSM（或GPRS）通訊系統(tǒng)發(fā)給主站（后臺）系統(tǒng)，主站（后臺）系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆?jì)算分析，將故障信息以短信方式通知有關(guān)人員，并與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，能夠直接顯示出故障點(diǎn)地理位置信息，并在地理背景上顯示出來，還能夠打印出地理位置信息。運(yùn)行維修人員能夠直接到故障點(diǎn)排除故障。“二遙”故障自動定位及負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)該系統(tǒng)以帶電流測量功能的二遙故障指示器為基礎(chǔ)。帶電流測量功能的電纜型短路故障指示器要緊用于電纜線路的短路故障檢測及線路負(fù)荷電流的測量。指示器正常情況下監(jiān)測電纜線路的負(fù)荷電流，并定時(shí)上傳負(fù)荷電流數(shù)據(jù)。當(dāng)線路出現(xiàn)短路故障或接地故障時(shí)，指示器自動識

26、不短路故障電流特征（或接地信號電流特征），并給出短路（或接地）故障指示信號，同時(shí)通過塑料光纖將故障信號以及電流信息上傳給光纖數(shù)據(jù)采集器及面板型指示器。二遙通信終端作為有用的配電自動化系統(tǒng)中的兩遙（遙測、遙信）功能的配電終端裝置，安裝于環(huán)網(wǎng)柜、開閉所內(nèi)。該終端將安裝在線路上的故障指示器發(fā)送過來的線路負(fù)荷電流、故障動作信息和線路上的開關(guān)狀態(tài)信息接收后進(jìn)行分析、編譯，通過GPRS通信方式將信息發(fā)送給配網(wǎng)主站，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的負(fù)荷監(jiān)測、故障檢測和定位功能。通過實(shí)施有用的“二遙”故障自動定位及負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)，能夠在不改造一次設(shè)備的情況下，通過有限的資金投入，實(shí)現(xiàn)差不多的二遙功能，實(shí)現(xiàn)故障的快速定位，減少故障巡

27、查和故障處理時(shí)刻；實(shí)時(shí)監(jiān)測電流和開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)的差不多監(jiān)測，符合配電自動化系統(tǒng)的有用化進(jìn)展方向6結(jié)束語本文概述了故障處理自動化的一些新技術(shù)，利用網(wǎng)絡(luò)式愛護(hù)技術(shù)，可解決傳統(tǒng)電流愛護(hù)原理用在短距離、多級開關(guān)串聯(lián)的線路上愛護(hù)的選擇性和快速性矛盾，做到線路任何一點(diǎn)故障都能夠由距離最近的開關(guān)速斷跳閘，保證停電面積最??；利用分布式智能技術(shù)能夠在不依靠通信和主站系統(tǒng)的情況下，就地快速隔離故障區(qū)段，恢復(fù)非故障區(qū)域的供電，其操縱可靠性大幅度提高，而且自動化系統(tǒng)能夠分步實(shí)施，經(jīng)濟(jì)性也會更好；以故障指示器技術(shù)為基礎(chǔ)的故障定位系統(tǒng)，能夠在配電線路故障后的幾分鐘內(nèi)在主站GIS系統(tǒng)的地理圖上快速定位出故障點(diǎn)，大大

28、縮小了故障巡查時(shí)刻，大大提高了供電可靠性。以二遙故障指示器為基礎(chǔ)的故障定位系統(tǒng)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)故障定位，還能夠在不需要對一次設(shè)備改造的情況下，實(shí)現(xiàn)對環(huán)網(wǎng)柜等開關(guān)設(shè)備的負(fù)荷監(jiān)測、開關(guān)狀態(tài)監(jiān)視等遙測、遙信功能，給配電自動化系統(tǒng)探究出一條新的有用化道路。參考文獻(xiàn)：1 袁欽成主編， 配電系統(tǒng)故障處理自動化技術(shù)，中國電力出版社，2007年1月2 袁欽成、張忠華、吳傳宏，“集中操縱與分布式智能相結(jié)合的故障后網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案”，電力設(shè)備2001第2卷，第3期第41頁3 袁欽成，“配電自動化及治理系統(tǒng)的工程實(shí)踐”，電力設(shè)備2004第5卷，第1期第1116頁4 Yuan Qincheng, Zeng Yan, Wu

29、Yuxiao， “A novel scheme for automatic loop-reconfiguration following a fault”, POWERCON98 1998 International Conference on Power System Technology Proceedings, August 18-21,1998 Beijing, China Vol.15 Yuan Qincheng, Zhang Zhonghua, He Chunxia, “Study and Implementation of a Novel Scheme for Fault Isolation and Restoration in Distribution System” CICED 2000,China International Conference on Electricity Distribution in 2000 conference Proceeding, Shanghai, China, October 17-20,2000 6 Yuan Qincheng, Zhou Shiyue, Bao Hongqi, Xie Yingjun, Wu Shangji