龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
线路故障定位及隔离系统在10kV配网中的应用
作者：徐宇峰
来源：《中国科技博览》2016年第18期
[摘 要]在10KV配网中，线路故障定位技术可以缩短查找故障的时间，从而提高维护效率。通过实现故障定位和隔离，有效防止故障进一步扩大，降低故障影响。配电线路故障定位主要采用离线地位和在线定位两种方式，通过采用合理的定位技术和隔离技术，可以提高对配网线路管理的能力。本文对10KV配网中线路故障定位系统和隔离系统的具体应用进行简单分析。
[关键词]线路故障；故障定位；隔离系统；10KV配网
中图分类号：TU365 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0212-01 1.引言
配网故障抢修是配电管理过程中的重要工作，配网故障抢修直接关系设备和配电系统的安全稳定运行，直接关系对电力用户的持续供电。通过采用配网故障定位和快速隔离，及时查找故障位置和原因，为故障抢修提供参考信息，从而将被动抢修转变为主动维护，为快速处理提供技术保障，从而全面提供配网管理水平。 2.10KV配电线路故障定位技术 2.1 基于行波技术的配电线路故障定位
行波技术主要是根据发生在线路上的扰动而形成的波的能量，电气量会传向电力系统的其他部分，根据这些能量那么就可以根据测量到的行波信号来判断故障点的位置。行波技术的准确度在故障分析中还是比较高的，可分为双端法和单端法，单端法主要是根据故障点所反映出来的反射波到故障点的距离来进行判断，双端法是在故障点的两端分别进行测量，然后根据所反映出来的时间差来确定故障的距离。对于配电线路来说，由于在工程结构上一般都是比较复杂的，分支线路也比较多，在故障点的判断上一般都是结合两种方法来进行综合分析判断。因此通过对故障波头的识别以及混合线路的变化等问题是，然后需要在配电线路中进行解决相关的问题。
2.2 基于遗传算法的配电线路故障定位
遗传算法的基本原理就是根据启发式的全局搜索而进行的，在同一个时间点可以搜索多个故障点，特点是快速、准确的判断故障点。基于遗传算法的配电线路故障定位方法主要是通过
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
构造遗传编码和开关函数，合理的确定故障参数和编码方式，然后确定配电线路中的故障定位。在遗传算法中，运算的对象是一些参数的编码，而参数是不产生运算的，所以要对参数进行编码。在配电线路中，设备的状态一般就是两种，正常状态和故障状态。所以可以采用二进制算法的方式（0或1）来表示设备的状态，1表示故障状态，0表示正常状态。根据遗传算法进行配电线路的故障定位可以很清晰的确定故障点的位置，然后进行故障电路的维修和修复。 2.3 基于矩阵算法的配电线路故障定位
矩阵算法主要是为了采用故障的过流信号，适用于在多个电源开环中运行，同时在网络拓扑信息的提取时可以按照方向来进行。通过把联络开关作为分界点重新将配电线路进行分区，在计算的时候只选择有故障信息的线路，然后将数据按照线路进行分去储存，并且采用动态的模式来对矩阵网络进行描述。当配电线路发生故障的时候，通过矩阵算法可以检测到各个开关、断路器的故障电流信息，然后通过矩阵对应的参数值进行修改和完善，综合故障电流信息（D）和矩阵参数（P）就可以来判断故障点所处的位置和故障区间。
网络矩阵的故障电流信息（D）主要是对配电线路的拓扑结构进行信息的收集和确定优化配电网络的。在优化的时候可以采取以下方法：首先将配电线路进行划分，以每个线路为一个检测单位，在计算时注意收集含有故障信息的相关线路的基本情况，并将线路上的信息反馈给终端的断路器和重合器，然后将这些参数进行编码，确定故障点。 2.4 基于蚁群算法的配电线路故障定位法
蚁群算法主要是通过模拟自然界中的蚂蚁觅食过程而抽象进化为一种模拟的算法。在进行配电线路故障定位的时候，可以参考蚂蚁觅食的过程，先从一个位置出发，然后选择采取随机的方法找到下一个搜索路径。蚁群算法适用于组合优化问题，并且已经在很多领域进行了应用。蚁群算法的配电线路故障定位方法主要是通过全网搜寻，将故障电流与整定值进行比较，然后将结果传到主站的故障信号收集中。信号故障以0和1表示，0表示该段线路区间没有故障，1表示该段线路区间有故障。根据蚁群算法进行配电线路的故障定位可以很清晰的确定故障点的位置，然后进行故障电路的维修和修复。 3.10KV配网线路故障定位及隔离技术应用
故障自动定位系统就是一种简易型的配电自动化系统，该系统集成了现代故障指示器技术、GSM通信技术和分布式等技术，形成了一套自动高效的故障检测以及定位系统。主要用于配电系统各种故障的检测和定位，包括相间短路和单相接地故障。在发生故障时，智能故障定位系统的监控主站与现场大量的故障监测点相配合，在故障发生后的几分钟内即可在主站通过故障定位策略给出故障源信息，并且以短信告警的形式通知相关值班员，帮助维修人员迅速赶赴现场，隔离故障段，恢复正常供电。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
设备基础层即故障指示器的硬件设备层，设计上采用新型高精度电流传感器，关键部件采用一体化封装技术成型，设计、焊接、装配工艺标准化流水式作业，保障了设备具有良好的防护和电磁兼容特性，能够满足现场恶劣的运行环境；通信采集层包括设备通信模块及主站接收模块，设备通信模块采用低功耗设计，配合先进的电源 看门狗管理模块，做到完全可以靠电磁感应供给能量来使设备正常运转，实现无源化安装；智能应用层即主站应用系统，是用户直接面对的操作、浏览人机接口，具备友好的人机交互界面、视数据采集规模而定的采集子系统、故障定位拓扑分析和相应的管理功能，并能够与其他电力生产、信息系统实现基于信息交互总线的数据交互。在配电网架空线路或者电缆线路上加装一遥故障诊断装置，检测线路的故障状态，当有短路或者接地故障发生时，故障诊断装置会做出翻牌的动作，并迅速的将故障信号发送到故障指示系统主站，由主站系统软件对各个故障诊断装置的上报信号进行汇总分析。实现判定故障位置、确定网络重构方案，并将相关结果通知线路运行管理人员。 4.结束语
10KV配网中，线路故障的定位和隔离是提升线路管理水平的重要方式，利用现代信息技术，逐步提高线路故障定位、隔离、诊断水平，从而快速对故障做出相应，进而提高线路管理水平。 参考文献
[1] 曾广辉.线路故障定位及隔离系统在10kV配网中的应用[J].科技资讯，2009，（26）：122-123.
[2] 黄智春.10kV线路馈线自动化和故障定位“二遥”综合系统的研究与应用[J].中国高新技术企业，2015，（6）：57-58.
[3] 王笑棠，金华芳，陈建平等.山区电网10kV线路故障快速定位与隔离[J].科技与企业，2013，（19）：276-276.
[4] 裘愉涛，朱玛，朱炳铨等.基于EPON通信网络的10kV线路差动保护[J].中国电业（技术版），2013，（4）：25-27.
[5] 冯朝.基于10kV配电线路的负荷监测及故障定位的研究与实现[D].三峡大学，2013. [6] 张诺，程杰，黄小红等.铁路10KV自闭/贯通线路单相接地故障定位方案研究[J].中国科技信息，2009，（12）：106-108.
[7] 王彦坡.10kV线路馈线自动化和故障定位\二遥\综合系统的应用[J].电工技术，2010，（9）：66-67.