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|轉(zhuǎn)至：輸電趣壇

大伙知道安裝在導(dǎo)線的這個(gè)小盒子是什么嗎？

是防振錘？驅(qū)鳥裝置？還是防雷裝置？

都不是，

這個(gè)玩意叫“分布式故障監(jiān)測(cè)裝置”，

故障監(jiān)測(cè)裝置由監(jiān)測(cè)終端及數(shù)據(jù)中心站組成，

嚴(yán)格來講，

卡在導(dǎo)線上的裝置叫“監(jiān)測(cè)終端”，

監(jiān)測(cè)終端收集信號(hào)后通過無線通信傳輸給數(shù)據(jù)中心站。

數(shù)據(jù)中心站分析數(shù)據(jù)后得出結(jié)論。

故障監(jiān)測(cè)裝置分類如下：

按導(dǎo)線溫度分：普通型、高溫型、低溫型。

按供電方式分：感應(yīng)取電、太陽能型、復(fù)合型。

按應(yīng)用場(chǎng)景分：交流型、直流型。

▲太陽能取電

▲拆開后長(zhǎng)這樣

安裝位置：

對(duì)于  直線桿塔，

應(yīng)安裝在距懸垂線夾出口處2.5m左右的導(dǎo)線上，

或距離防震錘0.5m左右；

對(duì)于  耐張塔，

監(jiān)測(cè)終端可安裝于耐張線夾與防振錘之間；

對(duì)于  多分裂導(dǎo)線，

監(jiān)測(cè)終端宜安裝于其中一根子導(dǎo)線上。

對(duì)于  垂直及錯(cuò)開排列多分裂導(dǎo)線，

監(jiān)測(cè)終端宜安裝在最上方子導(dǎo)線上；

對(duì)于  最上方水平排列多分裂導(dǎo)線，

監(jiān)測(cè)終端宜安裝在內(nèi)側(cè)子導(dǎo)線上；

為什么要安裝故障監(jiān)測(cè)裝置呢？

假設(shè)線路沒有安裝故障監(jiān)測(cè)，

線路發(fā)生故障后，

線路運(yùn)維人員就得大海撈針一樣逐基排查。

何況正如咱們上文講過，

架空線路大部分的鐵塔位置都是：

深山大川、崇山峻嶺，

天罡地火、險(xiǎn)象環(huán)生?。。?/span>

（不好意思，有點(diǎn)夸張了）

等你找到故障點(diǎn)后，

黃花菜都涼了！

▲ 沒故障監(jiān)測(cè)裝置排查故障

但是當(dāng)你安裝故障監(jiān)測(cè)裝置后，

能立即知道故障地點(diǎn)，

故障定位極速準(zhǔn)確，

能極大緩解故障巡查和搶修的壓力，

提升電網(wǎng)供電可靠性。

故障定位可分為區(qū)間定位和精確定位，

一般是根據(jù)區(qū)間定位推測(cè)大致位置，

再根據(jù)精確定位鎖定精確位置。

一、故障區(qū)間定位方法

1、故障點(diǎn)位于區(qū)間內(nèi)

監(jiān)測(cè)終端分布安裝于交流輸電線路M和N位置，

裝置安裝方向均朝B變電站方向，

如下圖所示：

故障發(fā)生在M和N區(qū)間內(nèi)C點(diǎn)處。

故障發(fā)生后，

短路電流均由母線流向線路故障點(diǎn)C，

所以監(jiān)測(cè)終端M處與監(jiān)測(cè)終端N處所監(jiān)測(cè)到的短路電流相位相反，

如下所示：

2、故障點(diǎn)位于區(qū)間外

監(jiān)測(cè)終端分布安裝于交流輸電線路M和N位置，

裝置安裝方向均朝B變電站方向，

如下圖所示：

故障發(fā)生在M和N點(diǎn)區(qū)間外一側(cè)的C點(diǎn)處。

故障發(fā)生后，

短路電流均由母線流向線路故障點(diǎn)C，

所以監(jiān)測(cè)終端M處與監(jiān)測(cè)終端N處所監(jiān)測(cè)到的短路電流相位相同，

如下圖所示：

二、故障精確定位方法

無論故障點(diǎn)在區(qū)間內(nèi)還是在區(qū)間外，

因?yàn)樾胁ǖ乃俣仁呛愣ǖ模?/p>

均可以通過行波到達(dá)監(jiān)測(cè)終端的時(shí)間差，

來計(jì)算故障點(diǎn)的具體位置，

原理如下圖所示：

三、單端定位方法

上述均是通過兩個(gè)終端來定位故障，

其實(shí)如果只有一個(gè)終端也是可以定位的，

只是效果不如多個(gè)終端準(zhǔn)確。

方法1：

如下圖所示：

M點(diǎn)為裝有監(jiān)測(cè)終端的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，

故障點(diǎn)發(fā)生在A變電站和M之間的C點(diǎn)處。

由故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波以速度v沿輸電線路向B變電站傳播，

并在B變電站和C之間來回反射，

監(jiān)測(cè)終端M記錄故障行波通過該監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的時(shí)刻，

即可構(gòu)成單端行波故障定位。

方法2：

如圖A.11所示，

M點(diǎn)為裝有監(jiān)測(cè)終端的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，

故障點(diǎn)發(fā)生在A變電站和M之間的C點(diǎn)處。

由故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波以速度v

沿輸電線路向兩端變電站傳播，

并在A變電站反射，

監(jiān)測(cè)終端M記錄故障行波通過該監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的時(shí)刻，

即可構(gòu)成單端行波故障定位。

從上節(jié)咱們知道，

監(jiān)測(cè)終端越多，監(jiān)測(cè)的精度就會(huì)越高，

但是投入也會(huì)增加，

那么怎么配置既精確，又有效呢？

根據(jù)論文

《基于分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的超高壓輸電線路故障診斷技術(shù)應(yīng)用》

行波在線路傳輸過程中會(huì)因電阻、電導(dǎo)、大地

以及電暈等因素產(chǎn)生損耗，

引起波形衰減。

文章以實(shí)測(cè)波形為例（見下圖），

解釋行波傳輸衰減規(guī)律。

行波傳輸至第一套監(jiān)測(cè)終端時(shí)，測(cè)量其幅值為215 mA；

至第二套監(jiān)測(cè)終端時(shí)，幅值衰減至71 mA；

傳輸至39 km時(shí)進(jìn)一步衰減到33 mA。

較低幅值的波形使得其主要特征變得模糊，

難以提取，

對(duì)故障點(diǎn)的精確定位及波形類型辨識(shí)造成困擾。

此外，

當(dāng)故障行波傳輸后其幅值降低到30mA以下，

則容易與線路偶然強(qiáng)電暈放電特征造成混淆，難于提取。

結(jié)論：

行波在輸電線路上傳播存在衰減與畸變，

在行波傳播超過20 km以上時(shí)可能造成

波頭陡度變緩、波頭特征改變或消失，

影響診斷結(jié)果，

因此采取每20~30 km布置分布式監(jiān)測(cè)終端較為合理。

根據(jù)：

《輸電線路分布式故障監(jiān)測(cè)裝置技術(shù)規(guī)范》

Q／GDW 11660-2016

配置要求如下：

下圖是廠家給的一個(gè)配置圖：

當(dāng)線路有“T接”，架空電纜混合時(shí)，

因?yàn)闀?huì)影響行波的路徑和波形，

因此要在接駁點(diǎn)配置監(jiān)測(cè)終端，

如下圖所示：

同時(shí)，當(dāng)線路橫跨多個(gè)地區(qū)，

涉及多個(gè)運(yùn)維管理單位時(shí)，

最好在運(yùn)維分界點(diǎn)配置監(jiān)測(cè)終端，

避免出現(xiàn)故障后相互推諉扯皮現(xiàn)象。

1、雷擊：

超高壓輸電線路發(fā)生雷擊故障時(shí)，

故障電流為千安級(jí)，

通?？蛇_(dá)幾十千安；

雷擊故障行波電流的波頭較陡，

波頭時(shí)間較短，通常為微秒級(jí)，

可以此作為雷擊故障的辨識(shí)依據(jù)。

2、樹障

因樹枝接觸導(dǎo)線或小于安全距離導(dǎo)致的放電故障，

監(jiān)測(cè)終端錄得的典型故障行波波形如下圖所示。

波形特征：波頭下降沿很緩，

波頭上升沿較其它高阻接地故障陡；

放電主峰前有間歇性閃絡(luò)；

行波幅值較?。ㄐ∮?00A），可低至安培級(jí)。

3、山火

因山火使空氣熱游離和煙塵等因素導(dǎo)致的放電故障，

監(jiān)測(cè)終端錄得的典型故障行波波形如圖B.3所示。

波形特征：主波上升沿及下降沿均較平緩，

波頭半峰值時(shí)間長(zhǎng)；

行波幅值較小（小于300A）；

波形較平滑，主波上升沿?zé)o明顯預(yù)放電特征，

但主放電前一般存在微弱預(yù)放電。

4、風(fēng)偏

因強(qiáng)風(fēng)導(dǎo)致導(dǎo)線與桿塔或避雷線

距離小于安全間距發(fā)生放電故障，

監(jiān)測(cè)終端錄得的典型故障波形如圖B.4所示。

波形特征：主波上升沿較陡，波頭時(shí)間小，

半峰值時(shí)間長(zhǎng)；常短時(shí)間內(nèi)發(fā)生多次故障，

由于放電通道相同，主波相似度高。