故障指示器和故障定位系统.ppt

接地及短路故障指示器和故障定位系统广广东东安安电力工程有限公司力工程有限公司潘禾生潘禾生44328102QQ.COM1.概述1、故障指示器：一种安装在配、故障指示器：一种安装在配电线路上指示故障路上指示故障电流通路流通路的智能装置。的智能装置。2、批量安装故障指示器是一种、批量安装故障指示器是一种最最实用的配用的配电自自动化方案化方案3、特点：准确、特点：准确、稳定、可靠、可定、可靠、可带电装卸、自装卸、自动复位、复位、免免维护。2.配电系统故障点检测和故障定位1、短路故障指示器的原理和应用2、故障指示器的最新发展 （1）单相接地故障检测和指示 （2）带通信的故障远程指示和故障自动定位系统3.1、短路故障指示器原理和应用4.工作原理5.按工作原理分按工作原理分类按工作按工作电源分源分类按卡按卡线结构分构分类按指示方式分按指示方式分类故障指示器系列6.SFI-2x SFI-2x 系列故障指示器系列故障指示器SFI-3x SFI-3x 系列故障指示器系列故障指示器 普通普通导线型型 SFISFIxAxA系列系列母排型母排型 SFISFIxBxB系列系列电缆型型 SFISFIxCxC系列系列绝缘导线型型 SFISFIx xD系列系列面板型：面板型：SFISFIx xP系列系列按卡线结构分类按工作电源分类7.旋旋转指示指示LEDLED发光指示光指示开关触点指示开关触点指示指示方式分类8.架空架空线型故障指示器型故障指示器9.电缆型型故故障障指指示示器器10.母排型故障指示器母排型故障指示器11.故障指示器故障指示器应用用变电站出站出线高高压用用户入口入口长线路分段路分段电缆分支箱的分支箱的进出出线环网接网接线开开环运行系运行系统 12.2、故障指示器的最新发展（1）单相接地故障检测和接地故障指示器 单相接地故障检测方案方案（2）故障信号远传、故障自动定位系统13.（1 1）单相接地故障相接地故障检测、选线和定位技和定位技术的研究的研究14.现有方法的局限性大多数方法要测零序电流或零序电压或比较各出线的计算结果，这些方法不适合在线路上（特别是架空线路）使用，只能在变电站选出线，不能在线路上定位故障点；15.适合各种方式的中性点非直接接地系适合各种方式的中性点非直接接地系统.能直接定位故障分支和故障点能直接定位故障分支和故障点.定位准确性定位准确性较高，最好在高，最好在线检测.充分利用充分利用现有成果有成果.性价比好，投性价比好，投资费用用用用户可接受，可大量可接受，可大量 推广。推广。新方法的目新方法的目新方法的目新方法的目标标单相接地故障检测新方法的研究 16.故障时在变电站中性点（或接地变的中性点，无中性点时可接在母线上）的动态阻性负载信号源自动短时投入,在变电站和现场接地点之间产生特殊的小的信号电流（最大不大于40A），变电站出线和线路分支点处安装的接地故障指示器，检测这个电流信号，可自动动作指示，达到指示故障的目的系系统组成：成：信号源装置+故障检测装置主要原理：主要原理：主要原理：主要原理：变电站智能中阻接地法站智能中阻接地法 Intelligent Medium Resistor earthed method17.接地信号源消弧线圈接地变变电变电站接站接站接站接线线示意示意示意示意图图（接在中性点）（接在中性点）（接在中性点）（接在中性点）Arc suppression coil Earthed Transformer Earthed Signal Source18.19.20.配配配配电电自自自自动动化化化化北京科北京科北京科锐锐锐Jun.2001Jun.2001Jun.2001故障故障发生后：生后：（1）电阻阻信信号号源源延延时投投入入；（2）变电站站出出线的的故故障障指指示示器器指指示示出出故故障障出出线（k号号指指示示器器动作作）；（3）选线装装置置自自动显示示和和记录故故障障出出线（4）线路路上上故故障障通通路路上的的故障指示器上的的故障指示器k1-k3自自动翻牌，翻牌，给出出红色指示。色指示。21.单相接地指示器工作原理22.配配配配电电自自自自动动化化化化北京科北京科北京科锐锐锐Jun.2001Jun.2001Jun.2001（1）不仅可以选线，且可直接定位到故障分支和故障点（2）动态阻性负载信号装置在故障后延时投入，保证了消弧线圈可以发挥消弧作用，保证从而瞬时性故障可以自动消除。（3）永久性接地故障时在变电站短时投入阻性接地负载，不但可以产生可供检测的信号电流，而且有利于消除谐振过电压。（4）不影响系统安全运行，在发生接地后,阻性负载只短时接入，不会对运行设备产生任何不良影响。（5）障指示器具有经济实用、使用方便、全户外免维护等优点，可批量安装，产生较好的经济效益和社会效益。本方案特点本方案特点23.配配配配电电自自自自动动化化化化北京科北京科北京科锐锐锐Jun.2001Jun.2001Jun.2001在现场运行的单相接地检测系统已经有100多套。运行情况良好。实例：在2003年12月在广西钦州安装了两套故障定位系统，到05年共发生17次接地故障，16次准确的指示接地故障区段。只有一次是10kV线路断线，电源侧线的断点在杆上没有接地，负荷侧线掉在地上接地。现场运行情况运行情况24.户外外式式信信号号源源装装置置25.户外外式式信信号号源源装装置置26.出厂前出厂前严格、科学的格、科学的测试故故障障指指示示器器自自动测试控控制制台台27.故障指示器在生故障指示器在生产测试过程中程中规模模化化生生产28.配配配配电电自自自自动动化化化化北京科北京科北京科锐锐锐Jun.2001Jun.2001Jun.200129.短路故障翻牌短路故障翻牌显示模示模拟 GSMGSM通信网通信网30.短路故障无短路故障无线传输模模拟 GSMGSM通信网通信网31.接地故障翻牌接地故障翻牌显示模示模拟 GSMGSM通信网通信网32.接地故障信息处理过程 GSMGSM通信网通信网33.系统构成探头接地故障探测信号源子站中心站主站34.架空探头探测短路和接地信号利用翻牌给出故障指示利用无线信号传输故障信息无线发射频率419MHz66位加密码，有效防止误动工作温度：-45C85C35.架空系统故障指示器安装示意图正常状态动作状态36.架空子站接收探头发射的故障信息调制的无线信号并进行解调对解调后的信号进行解密计算并判断是否正确将故障信息以短消息的方式发送给主站系统定期报告子站运行状态对后备电源的充放电进行管理37.架空子站38.39.架空系统指示器和子站配置示意图40.架空系统子站安装示意图41.电缆系系统故障指示器故障指示器 该产该产品适用于小品适用于小电电流接地系流接地系统统或小或小电电阻接地系阻接地系统统的故障定位。由三部分的故障定位。由三部分组组成：成：1 1、三个安装在相、三个安装在相、三个安装在相、三个安装在相线线上的上的上的上的SFI-2C1OSFI-2C1O故障故障故障故障检测检测探探探探头头，检测检测相相相相间间短路故障。短路故障。短路故障。短路故障。2 2、一个、一个、一个、一个SFI-CT-1SFI-CT-1（用于小（用于小（用于小（用于小电电阻接地系阻接地系阻接地系阻接地系统统）或）或）或）或SFI-SFI-CT-2(CT-2(用于小用于小用于小用于小电电流接地系流接地系流接地系流接地系统统，与信号源配合，与信号源配合，与信号源配合，与信号源配合)零零零零序序序序电电流互感器，流互感器，流互感器，流互感器，检测检测接地故障。接地故障。接地故障。接地故障。3 3、一个安装在开关柜面板上的、一个安装在开关柜面板上的、一个安装在开关柜面板上的、一个安装在开关柜面板上的FI-3P1OFI-3P1O（或（或（或（或3P203P20）故障指示器，）故障指示器，）故障指示器，）故障指示器，显显示并示并示并示并传输传输故障信号。故障信号。故障信号。故障信号。42.3、FI-3P1O/3P2O2、EFI-CT-1 EFI-CT-21、SFI-2C1O 43.特点特点1、用光、用光纤传输信号，信号，实现一次和二次完全隔一次和二次完全隔 离，离，确保确保设备及人身安全。及人身安全。2、SFI-3P1O3P2O故障指示器上故障指示器上设有有发光管光管显示故障信号，同示故障信号，同时具有有触点信号具有有触点信号输出端，出端，给FTU或通信或通信终端提供故障状端提供故障状态信号，信号，实现故障故障信息信息远传。3、发光信号可定光信号可定时自自动复位兼有手复位兼有手动复位。复位。4、设自自检按按钮，可随，可随时检查SFI-3P1O故障指示故障指示器的工作状况。器的工作状况。5、短路故障、短路故障检测探探头无需无需设置置动作作值，自，自动跟踪跟踪负荷荷电流流，方便，方便实用，有效避免拒用，有效避免拒动和和误动44.电缆子站46.电缆子站（通信子站（通信终端）主要功能端）主要功能I/O接收：接收：接收面板显示其或者光电转换器发过来的故障编码信息。GSM发送：自送：自备手机模手机模块，自，自动向中心站发送故障编码信息状态汇报：按设定时间间隔自动汇报子站工作状态，确认子站处于正常运行状态电源源：采用CT取电装置以线路电流为工作电源（有交流电时以市电为工作电源），带有储能装置保证故障停电时的信息可以可靠发送通信接口：RS232接口，支持101协议，可以功能扩展和自动化升级47.电缆子站参数装置尺寸:高宽厚=430mm265mm135mm装置重量8Kg额定工作电源 FLS-ST/C:AC220VAC220V20%FLS-ST/C:CTCT原边电流大于10A整机静态功耗0.04W整机最大功耗8W开入量12路,开入量输入脉冲宽度不小于500毫秒GSM模块E-GSM/GPRS 900/1800 双频带SIM卡电源3.5V后备电池型号SAFT LSH14 3.6V（li-soci2）48.电缆系统指示器和子站配置示意图环网柜环网柜SFI3只EFI-CT-2子站49.故障指示器和子站安装示意图50.中心站通过GSM接收子站发送的故障信息对收集信息进行分类处理判断故障信息是否收集完全对故障信息进行存盘和显示向主站汇报故障信息转发故障信息51.电缆型指示器和子站安装示意图子站指示器52.中心站功能实现通信管理和数据集中功能。它向下与各个子站通信，负责收集现场探头的故障信息，向上与主站通信，传送所收集的数据。具备基本的通信连接、协议转换、信息收集、缓存和处理功能。具备与第三方软件接口的功能。53.中心站配置采用32位高性能微处理器,主频88MHzWINCE实时嵌入式多任务操作系统，使系统具有较强的信息处理能力和事件响应能力，4个光隔离串口,一个10M以太网口，便于与其他系统互连GSM通信盒具有两级软硬件看门狗，确保系统工作稳定54.故障定位系统中心站55.主站 集GIS（地理信息系统）和MIS（管理信息系统）于一体，它既可用来实时监测配电网络状态和故障，并自动确定故障位置，便于电路的维护和事故抢修，又可用来对配电网设施进行管理，便于设施信息的录入、查询和统计 56.主站实时搜集故障指示器搜集故障指示器动作信息和网作信息和网络拓扑数据拓扑数据 故障指示器的动作信息和网络拓扑数据的一致性原则 故障通路和故障点的故障通路和故障点的查找找 纠错和和补漏漏GIS支撑平台支撑平台 将故障点将故障点发给中心站中心站配配电网网图形形编辑 创建和修改配电网网络图,包括电力线路、杆塔、开关、变电站、开闭所和故障指示器57.故障信息显示58.系统特点采用GSM进行通信，省去了用户的通信通道投资费用和通信系统维护费用架空子站（通信终端）采用太阳能电池作为主电源，电缆系统采用CT（或市电）供电，省去了PT安装，减少了投资，也减少了故障隐患系统可以实现工厂化生产，减少现场通信调试工作系统既可以自成体系，可独立运行，也可与GIS和DMS系统互连，实现数据共享59.系统特点-续子站采取特殊的低功耗设计，使等候功耗仅为12mW完善的主站容错软件，使系统出现某些故障时，依然能够正确判断故障位置，并防止误报GIS支撑环境，使故障可以进行直观的显示可靠的子站和中心站系统，即使在主站不能正常工作的情况下，也可以保证信息不被丢失强的抗恶劣环境性能，探头和子站可以在-30C70C的环境下正常工作60.工程实例广东中山供电局故障定位系统第一期规模：通信子站：500台，安装在配电房和开关站 电缆型带面板指示器：1000多组（31000 只），带远传触点 就地指示的指示器：2500只 主站和通信管理机：3套 61.系统发展和升级方案第一步：实现故障指示器的当地显示和面板显示 使用现有故障指示器第二步：实现故障指示器的远程自动定位。通过安装基本型通信终端和中心站及主站实现。通信终端具有GPRS通信软件的升级功能、通信扩展板（箱）接口功能62.系统发展和升级方案（续）第三步：增加电流量监测功能，实现配电系统的两遥功能 在需要测量电流的线路安装具有电流测量功能的电流测量探头或新型故障指示器，它将故障指示功能和测量功能合二为一。电流测量探头具有光纤数据输出接口，与光纤数据采集器（ODU）采用短距离光纤通信。ODU与主控模块通信，可装在通信终端内，借助于已有的GPRS通信模块与控制中心的故障定位和SCADA一体化平台软件通信。从而实现了系统的无缝升级。63.故障指示器与配电自动化系统的无缝集成3P3OODU通信终端主模块探头GPRS模块I/O64.故障定位GISSCADA一体化平台故障定位系统后台软件全部功能配电运行SCADA功能基于GIS的配电设备管理功能注：软件演示65.66.67.谢谢！68.