暂态型录波指示器研究

暂态型录波指示器研究

高聪 张宇 李永宽 郑斌

山东正瑞电子有限公司 山东省淄博市 255086 中煤平朔集团有限公司动力中心 山西省朔州市 036006

【摘要】为正确使用暂态型录波指示器，本文将展开相关研究，首先论述该指示器的布点原则与常见录波，根据录波可进行故障识别，其次以单相接地故障为例，介绍暂态型录波指示器原理与应用方法。通过文中方法，可充分发挥暂态型录波指示器作用，为架空线路运作提供稳定性保障。

【关键词】暂态型录波指示器；单相接地故障；架空线路

0.引言

单相接地故障是配电网中十分常见的故障，对电网供电有直接影响，且影响力不容忽视，但现代配电网规模庞大、结构复杂，要从中确认单相接地故障所在位置具有一定难度，但如果不快速确认故障位置，就会使得故障影响加剧，不利于用户用电质量。在这一条件下，暂态型录波指示器可以帮助工作人员迅速找到单相接地故障位置，故工作人员能够迅速解决故障问题，但要做到这一点，必须保障暂态型录波指示器应用正确，因此有必要展开相关研究。

1.暂态型录波指示器的布点原则与常见录波

1.1布点原则

在任何情况下使用暂态型录波指示器都要符合相关规范要求，并遵从相关原则进行科学合理的布点，诸如当线路负荷电流大于5A的情况下，TA的取电速度要在五秒以内，且满足装置全功能电能功率要求。在这种情况下结合架空线路配电网，暂态型录波指示器的不断原则为主要包括以下几个方面：第一，必须在变电站出现端安装故障定位装置，否则暂态型录波指示器无法完成故障选线；第二，以长线路无开关主千线中段为例，每1000m就要在线段中安装故障定位装置，目的是进行线路分段，能起到缩小故障区段范围的作用^[1]；第三，在线路关键分支入口处，如果支线长度超过2000m，或者支线承载负荷较高，则要安置故障定位装置，以便进行分支线路故障监测；第四，应在没有录波或小电流的接地系统中安装功能开关，开关安装在负荷侧，这样暂态型录波指示器可以给工作人员提供故障维修指示；第五，将暂态型录波指示器布置在电缆线与架空线连接处，这样能够确认趋于内是否存在故障，锁定故障位置；第六，将暂态型录波指示器安装在重点用户产权分界点，诸如重点用户专线、专用支线等，可针对性的进行故障指示，工作人员可根据指示及时快速地处理故障，提高不同类型用户的用电可靠性。

1.2常见录波

工作人员要通过暂态型录波指示器了解故障情况，就必须读懂指示器录波，录波可帮助工作人员确认故障类型，常见录波主要包括以下三种：第一是永久性短路故障录波，即该故障录波主要发生在线路相间，故障线路电压会明显下降，而电流幅值则相对较高，与相位相反，时长超过8个周波时间。工作人员可以通过这录波进行初步按断，同时还可以根据变电站出线处情况进行确认，诸如在录波产生后发现变电站做出过过流保护动作，但重合依旧故障，这时就说明线路存在永久性短路故障；第二是接地故障录波，假设线路A相接地，这时录波如果显示故障线路与正常线路的暂态零序电流极性相反，且存在跌落式保险上触头脱落导致接地电压无明显变化的现象，就说明存在接地故障，这种故障问题比较隐蔽，低压用户很难发现，但该故障具有较高的危险性，因此要引起重视；第三是间歇性接地故障录波，即如果录波显示接地点的过渡电阻超过标准值，则说明线路可能存在接地故障，这时要查看变电站是否感知到了零序电压越限，若并未感知到，就说明接地故障属于间接性故障^[2]。

2.暂态型录波指示器原理与应用方法

2.1指示器原理

一般来说，暂态型录波指示器主要由三相采集单元、汇集单元、主站三个部分组成，应用中三相采集单元负责采集A、B、C各相电流、电压信息，信息会实时发送到汇集单元，在该单元中信息会集成、组合，并且进一步地形成录波，最后录波波形会通过汇集单元发送给主站，主站工作人员根据波形进行及时有效地判断，如果根据波形发现故障，则检索波形来源、时间点，可进一步地了解故障位置以及时长^[3]。从此处可以看出，暂态型录波指示器的采集单元主要采集相关信息，因此采集单元要安装在线路处，从而能够针对性的进行故障信息采集，而当信息通过汇集单元被主站接受之后，主站主要是依照预先设定的阈值来判断线路是否存在故障的，即假设阈值为1，则主要某线路电压或者电流的幅值大于1，暂态型录波指示器就会判断该线路有故障，在这个结果下暂态型录波指示器通常会通过闪红光的方式发出指示性警告，以便人工处理故障。

2.2应用方法

暂态型录波指示器的应用主要可分为两个步骤：第一阈值的合理设定，以单相接地故障为例，该故障会导致线路的电压上涨，因此电压上涨是该故障的一大特征，结合这一点工作人员在使用暂态型录波指示器之前，应当先测量正常线路的电压值，以本次测量结果为准，将其作为阈值进行设定，为后续故障判断做好准备工作^[4]。另外，因为配电网中的电力线路存在差异，电压值并不统一，所以工作人员应当对每根电压值不同的线路进行测量，并且做好线路分类，依照分类结果进行暂态型录波指示器选型工作，确保暂态型录波指示器满足实际要求；第二暂态型录波指示器安装，围绕该指示器的结构，其中三项采集单元一般由传感器等装置实现，这些装置应当安装在每个线路的三相处，并且与线路连接，而汇集单元是指现场工作站的计算机，该计算机要具备集成信息的作用，最后通过现场设备将信息发送到企业终端计算机上既可，做好相关安装工作，才能保障暂态型录波指示器作用被充分发挥；第三录波处理，即暂态型录波指示器在运作中可能出现三项录波错乱的现象，该录波不能用于故障判断，故要预先处理，工作人员应当先分析录波的标准格式、波形通道数量、录波组成，常见形式为comtrade99标准格式、波形通道数量为8、由三相电压与零序电压等组成，在这一基础上可根据电压采集单元的场强感应值对波形进行处理，例如感应值如果与电压线性正相关，则波形正常，反之错乱，直接进行调整，再着手分析既可。

3.结语

综上，暂态型录波指示器作为电力线路故障检测装置，对故障处理工作而言意义重大，即通过录波指示器，工作人员能够迅速知道故障位置，甚至是类型，故能够直接处理故障，若脱离暂态型录波指示器，则工作人员在处理故障之前还要耗费大量时间排查故障，再做检测，才能着手处理，故暂态型录波指示器应用价值良好，值得推广。但要充分发挥暂态型录波指示器作用，工作人员理应深入了解其正确应用方式。

【参考文献】

[1]王帅,宋晓东,王善龙,等.暂态录波型故障指示器在10kV配网中的应用[J].山东工业技术,2018,266(12):157.

[2]王加富,闫建刚,王永林,等.小电流暂态录波无线通信型故障指示器的现代研究和设计[J].科学与信息化,2017,(35):105-107.

[3]刘漫雨,吕立平,丁冬,等.基于TDFT非同步采样的首半波法小电流接地故障研究[J].电测与仪表,2018,(23).22-28,33.

[4]王勤,邱辉,李大武.基于暂态录波技术的线路故障在线监测系统在配网中的应用[J].电力与能源,2018,(3).317-319.