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1、10kV配电线路故障检测、定位和隔离方案批准：审核：拟制：总 则1本“方案”明确了某地区供电公司10kV配电线路故障检测、自动定位、故障隔离以及在线监测（控）技术方案。2本“方案”与商务合同具有同等的法律效力。1.0 系统概述10kV配电线路传输距离远，分支线多，环境和气候条件恶劣，设备故障、外破、树枝搭接、绝缘子污秽和雷电等自然灾害常常造成短路、接地和断线故障，尤其以接地故障居多。线路或设备一旦出现故障，就会引起长时间的停电，首先给人民群众生活带来不便，干扰了企业的正常生产经营，其次给供电公司造成较大损失，再者一条线路距离较长，分支又多，呈网状结构，查找故障非常困难，浪费了大量的人力、物力。
2、本技术方案适用于10kV配电架空线路，现场安装设备主要包括：“四遥”数字故障指示器（二遥故障指示器）、数据采集器（通讯终端）、信号源（不对称电流源）、看门狗开关（用户分界开关）、电子PT（电子式电压互感器）。架空二遥故障指示器可检测架空线路的短路、接地故障并指示出来，同时实时测量架空线路电流、电压、温度等运行状态，然后将短路、接地、断线、过温等报警信息以及测量到的线路运行数据发送到主站监控中心。该系统可以帮助电力运行人员实时了解线路上各监测点检测到的线路负荷电流、暂态接地电流、线路感应电压（对地电场）、导线温度【可选】、零序电流【可选】、零序电压【可选】、接地电流方向的变化情况，在线路出现短路
3、、接地等故障以后给出声光和短信通知报警，告知调度人员进行远程操作以隔离故障和转移供电，通知电力运行人员迅速赶赴现场进行处理。主站SCADA系统除了显示线路故障电流途径和位置，还能显示线路电流电压温度等运行情况并绘制历史曲线图。为提高接地故障检测的准确性，并结合线路故障隔离和转移供电需要，可以在线路上适当范围只增设看门狗开关、电子PT和信号源。门狗开关配有高精度零序CT（零序电流互感器），用于检测线路接地后的零序电流。电子PT用于检测线路接地后的三相电压、零序电压。信号源采用工频电流信号注入法，用于检测永久性的中低阻的或绝缘缓慢破坏的接地故障，一般安装在架空线路上，与三相导线连接，也可以安装在变
4、电站内，与接地变中性点连接。该技术方案实施以后，还可以提供瞬时性或间歇性短路、接地故障的实时在线监测和预警功能，以及故障后事故分析和总结功能。1.1 系统组成包括若干个架空线路监测点和1套主站系统，以及看门狗开关、信号源等辅助设备。每个监测点的设备包括：330只LPK2-A型二遥故障指示器、1台LPK-DCU1型二遥终端（含太阳能板和后备电池）。在装有看门狗开关的地方，应安装1只LPK2-E/0.1A型零序二遥故障指示器，用于监测零序CT二次电流并通过零序电流的大小来判断接地故障，然后通过无线通讯方式将故障报警信息、零序电流测量值发送到附近安装的二遥终端。如果条件允许，推荐在看门狗开关的地方加
5、装1套电子PT，并用LPK-DCU3型架空三遥终端替代LPK-DCU1型二遥终端，三遥终端除了监控看门狗开关，还能检测零序电压并判断零序电流的方向，避免了不平衡电流、反向接地电流引起的接地故障误报现象。三遥终端除了可以用太阳能电池板供电，还可以采用看门狗开关内置的测量保护CT供电，但要求线路负荷电流大于30A。主站系统包括：1台服务器、工控机或商用工作站（单机模式）或者1台嵌入式服务器+1台工作站（服务器+工作站模式），1套主站软件。如果用户要求将故障指示器的数据接入到现有的调度或配调一体化主站系统，则本方案所述的二遥三遥终端可以按照主站要求修改GPRS通讯认证过程、通信协议和测点定义，实现数
6、据通信无缝连接。 FCI：Fault Current Indicator 故障指示器DCU：Data Collect and Control Unit 数据采集器，内置低功耗GPRS DTU，可选电动开关遥信和遥控功能EFS：Earth Fault Signal Source 接地故障信号源（可选设备）DOG: Watchdog Switch Gear 看门狗开关（可选设备）备注：如果没有安装EFS，则可以在变电站出线某分支某台配电变压器处装设1套接地电压监测和报警装置。接地电压监测和报警装置的作用是通过监测三相电压来确认系统是否有真的有永久性接地故障，如果系统没有接地则闭锁主站发送接地故障定
7、位短信通知。接地电压告警装置包括三部分：（a）3只LPK-EPT1型电子PT 3个，A、B、C三相各装一个；（b）相电压监测故障指示器LPK2-U 1只，用于监测三相电子PT的相电压；（c）数据采集器LPK-DCU0 1台，用于无线采集电压数据并与主站通信，用台变低压交流220V供电。接地电压监测和报警装置装在靠近变电站的某个分支线的某个台变10kV侧，装在跌落式熔断器刀闸的下面，平时功耗只有2W（=0.3mA*6kV），不会影响到刀闸的熔断器参数。LPK2-U与LPK-DCU0通过无线跳频通信，LPK-DCU0到主站采用GPRS通信方式和IEC60870-5-101通信协议。1.2 总体要求
8、1.2.1 线路正常运行时能够及时掌握线路运行情况，并将线路负荷电流、暂态接地电流、线路感应电压等线路运行状态和通讯终端的太阳能充电电压、电池电压等设备维护信息处理后发送至主站监控中心，在主站能够方便地查询有关实时信息和历史数据。为及时掌握线路故障前的运行状态，保证线路正常运行，避免事故发生，并为在线调整故障检测参数提供技术手段。如果故障指示器增加了温度探头【可选配置】，则要求实时监测导线的运行温度，并发送到附近安装的二遥终端上，然后通过主站软件设置温度越限报警定值。如果在线路上安装看门狗开关【可选配置】，则要求监测导线的零序电流，在零序故障指示器上设置接地故障报警定值并直接指示出接地故障，同
9、时将零序电流实测值和接地故障报警信号发送到附近安装的二遥终端上。如果在线路上安装看门狗开关和电子PT【可选配置】，则要求监测导线的零序电流、零序电压和零序电流方向，在看门狗开关控制器上设置接地故障报警定值，同时将零序电流、零序电压实测值和接地故障报警信号、零序电流方向信号发送到附近安装的二遥终端上。如果在变电站中性点或变电站某条出线上安装信号源装置，则要求故障指示器能够识别信号源发出的电流信号，并统计信号电流脉冲数量。实测电流脉冲数量大于5个时，故障指示器应翻牌闪灯指示，同时将负荷及信号电流、对地电压实测值和接地故障报警信号发送到附近安装的二遥终端上。1.2.2 线路发生故障时能够及时判断出短
10、路、过流和接地故障点，并将动作信号、短路报警电流、首半波暂态接地电流、线路对地电压、接地报警电流等故障信息处理后发送至主站，在主站能购方便地查询有关历史数据和故障信息。为方便快捷查找故障点，避免了事故进一步扩大。1.2.3 故障定位应准确，不应有误动和拒动。当误发或拒发动作信号时，可在线调整数字故障指示器的故障检测参数，并通过主站收集到的故障电流、电压历史曲线来辅助分析判断故障的位置。1.2.4 主站软件应运行可靠，使用简单，维护方便。1.2.5 现场设备采用太阳能电池板或开口CT取电，运行稳定可靠。1.2.6 实时运行数据（历史曲线）和故障信息（SOE记录）可以在本地电脑上查询，也可以在远程
11、电脑上通过WEB浏览方式进行查询操作，还可以在手机上获悉故障定位信息，也可以在现场确认，整个系统的运行应能够保持各方获得的信息一致，并且符合实际情况。1.2.7 根据用户需要，可以加装无线温度传感器，可以在线监测导线（接头）的运行温度。1.3 供货清单本期工程试点线路为？变电站？条出线，其中变电站出口安装？个监测点，？线安装？个监测点、？线安装？个监测点、？线安装？个监测点、？线安装？个监测点。另外，对于没有安装监测点的小分支线路，建议安装不带远程通信的短路接地二合一故障指示器(100A档LPK1-A)。备注：1个监测点=若干个在线检测单元和1台远程通信终端。配电线路故障定位及在线监测（控）系
12、统设备配置清单分类名称型号数量主站系统主站软件（SCADA/FA-WEB）LPK-10001套主站硬件（DELL 790MT）主站短信猫（LPK-CM310）UPS不间断电源(1kVA/2h)【可选】在线监测单元“四遥”数字故障指示器（可分100A、300A、600A、1200A档）LPK2-A90只远程通信终端数据采集器（不带开关遥控、遥信）LPK-DCU130台数据采集器（带开关遥控、遥信）LPK-DCU30台接地误报闭锁装置相电压监测及接地报警装置【可选】LPK2-U1台不对称电流源接地故障检测信号源【可选】LPK-EFS1台GPRS通讯SIM卡中国移动（包月30M流量）工业SIM卡31
13、SMS通讯SIM卡中国移动（包年500条短信）工业SIM卡1主站静态IP或动态域名供电公司服务器对外IP地址（APN专线），或电话线ADSL，或捆绑固定IP地址的APN专线SIM卡（容量小，不推荐）1DCU1端口号在供电公司服务器或ADSL路由器上开通1WEB端口号在供电公司服务器或ADSL路由器上开通1备注：1、1台数据采集器标配39只LPK2-A“四遥”数字故障指示器，特殊场合可配30只。带测温功能的型号为LPK2-TA。2、如果线路平均负荷电流低于30A，须将本地无线发射功率设置为11dbm。此时，本地无线组网可靠通信距离（半径）为3060米，空旷、没有无线干扰场合下可达60100米。3
14、、如果线路平均负荷电流高于30A，可将本地无线发射功率设置为20dbm。此时，本地无线组网可靠通信距离（半径）为60100米，空旷、没有无线干扰场合下可达100300米。4、主站硬件根据在线监测（控）点的具体数量进行灵活配置。1.4 标准和规范1.4.1 除本技术规范书特别规定外，供应商所提供的设备均按下列标准和规定进行设计、制造、检验和安装。1.4.2 本技术规范书是参照以下标准制定的，投标的系统和设备符合本技术规范的要求，本技术规范未作规定的要求按照下述标准执行。ISO-国际标准化组织标准IEC-国际电子技术委员会标准ITU-T-国际电信联盟标准IEEE-美国电气电子工程师协会标准EIA-
15、电子工业协会标准GB-中华人民共和国国家标准DL-中华人民共和国电力行业标准1.4.3 数字故障指示器符合如下标准要求：GB/T 110221999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB311-83/683高压实验方法GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合GB11022-89高压开关设备通用技术条件配电线路故障指示器技术规范（2010年） 国家电力公司农电部、科技部1.4.4 线路故障定位及在线监测（控）系统符合如下通信标准要求：1）DL5003-91电力系统调度自动化设计技术规程2）DL 5002-91地区电网调度自动化设计技术规程3）DL/T 635-1997县级电网调度自动化系统功能规范4）DL/T 789-2001县级电网调度自动化系统实用化要求及验收5）DL/T814-2002配网自动化系统功能规范6）DL/T721-2000配网自动化
