架空线路故障在线监测系统技术规范Word格式文档下载.docx

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1.2.6实时运行数据（历史曲线）和故障信息（SOB己录）可以在电脑上查询，也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岔口供电所4条出线，其中变电所出口周家村159线安装1个监测点、小川153线安装了2个监测点、深渡155线安装了2个监测点、岔口154线安装了8个监测点。

另外，对于没有安装监测点的分支线路，建议安装不带远程通信的短路

接地二合一故障指示器（LPK1-A型）。

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-1000

1套

主站硬件（DELL380MT

主站短信猫（LPK-CM310

UPS不间断电源（1kVA/2h）

在线监测单元

“四遥”数字故障指示器

LPK2-A

81只

远程通信终端

数据米集器（不带开关遥控、遥信）

LPK-DCU1

13台

数据米集器（带开关遥控、遥信）

LPK-DCU3

GPRSS讯SIM卡

中国移动（包月20M流量）

工业卡

13

SMS通讯SIM

卡

中国移动（包年200条短信）

1

主站静态IP

供电公司服务器对外IP地址

DCU端口号

:

在供电公司服务器上开通

WEBS口号

备注:

1、1台数据采集器标配3〜9只“四遥”数字故障指示器，特殊场合可配30只＜

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30〜60米，空旷、没有无线干扰场合下

可达60〜100米。

3、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60〜100米，空旷、没有无线干扰场合下可达100〜300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

143数字故障指示器符合如下标准要求：

GB/T11022—1999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）

科技部

国家电力公司农电部、

144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）DL5002-91《地区电网调度自动化设计技术规程》

3）DL/T635-1997《县级电网调度自动化系统功能规范》

4）DL/T789-2001《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《配网自动化系统远方终端》

7）《农网自动化及通信系统建设技术指导意见（试行）》（2002年）国

家电力公司农电部［农电2002-32号］

8）《国家电网公司县城电网建设与改造技术导则》

力公司农电部、科技部

（2003年）国家电

9）《配电系统自动化规划设计导则》中国电机工程学会城市供电专业委员会

10）《10千伏配网自动化发展规划要点》国电公司发输电运营部

11）《远动设备及系统-传输规约：

第101篇基本远动任务配套标准》（IEC60870-5-101规约）

12）《远动设备及系统-传输规约：

第104篇采用标准传输文件集的

IEC60870-5-101网络访问》（IEC60870-5-104规约）

13）《配电线路故障指示器技术规范》（2010年）国家电力公司农电部、

1.5工作原理

系统应采用以下原理工作，当线路发生故障时，线路中会流过稳态和暂态故障电流并且线路电压会发生改变，根据这些暂态现象可以判断该位置的线路是否发生故障。

1.5.1永久性相间短路故障检测判据

线路发生相间永久性短路时，相当于两个电源直接短接，变电站和故障点连接的回路上会流过很大的电流，同时变电所的继电保护装置会按照速断、过流定值启动保护，使得线路跳闸断电。

永久性短路故障采用自适应负荷电流的过流突变判据时，应有4个条件:

（1）线路正常运行（有电流，或有电压）超过30秒钟

（2）线路中出现100A以上的突变电流，或者超过设定的短路故障检测参数（标准的速断、过流定值）

（3）大电流持续时间不超过10秒钟，即0.02s<

△TW10S,AT为电流突变时间

（4）10秒钟后线路处于停电（无流、无压）状态

以上四个条件同时满足，数字故障指示器判断该位置的线路后出现永久性或瞬时性短路故障。

1.5.2单相接地故障检测判据

线路发生单相接地时，根据不同的接地条件（例如金属性接地、高阻接地等），会出现多种复杂的暂态现象，包括出现线路对地的分布电容放电电流、接地线路对地电压下降、接地线路出现5次和7次等高次谐波增大，以及该线路零序电流增大等。

综合以上情况，架空线路的单相接地判据如下：

（1）线路正常运行（有电流，或有电压）超过30秒钟

（2）线路中有突然增大的杂散电容放电电流，并超过设定的接地故障检测参数（接地电流增量定值）

（3）接地线路电压降低，并超过设定的接地故障检测参数（线路对地电场下降比例、对地电场下降延时）

（4）接地线路依然处于供电（有电流）状态

以上四个条件同时满足时，数字故障指示器判断该位置后面有单相接地故障。

对于三相电缆线路，可以通过监测稳态零序电流大小来检测单相接地故障，同时通过“捕捉”暂态零序突变电流的大小来辅助判断单相接地故障。

三相电缆接地故障判据为：

（1）零序电流速断或过流启动（两段式）：

0〜60A/0〜9.99S（在线可设）；

出厂默认参数为速断10A/500ms过流5A/1S。

（2）暂态零序电流增量启动：

0〜100A/0.01〜3ms（在线可设），本地不指示，只上报接地故障电流。

出厂默认参数为零序暂态电流增量

为30A。

1.5.3过流

雷击、外破、线路瞬时故障等原因，造成线路瞬时过流跳闸，但又恢复正常供电，没有造成永久短路。

其故障判据与永久性故障判据一致。

瞬时性故障动作以后，可以通过主站系统遥控复归，不必等到24小时以后才定时

复归。

1.5.4瞬时性接地故障查找

对于架空线路，通过数字故障指示器捕捉并主动上报瞬时性接地和间歇性接地故障的首半波接地尖峰突变电流、线路对地电场，以便人工参与分析、判断故障位置，及时排除隐患。

对于电缆线路，通过数字故障指示器捕捉并主动上报瞬时性接地和间歇性接地故障的暂态零序电流、电缆头对地电场，以便人工参与分析、判断故障位置，及时排除隐患。

1.6主站系统

主站系统主要实现数据采集与控制SCADA馈线自动化FA故障定位FLS远程浏览WEB与其它系统（GIS等）接口功能。

1.6.1功能要求

数据米集数据处理（包括计算量的处理）

控制和调节（可选）

事件顺序记录（SOE及报警处理

系统时钟和时钟同步（可选）

网络拓扑和动态着色

历史曲线

故障信息实时检测和故障定位

故障指示器的动作信号纠错和补漏

无人值班短信通知

权限管理

通道监视与统计

运行状况WEB^览（可选）

故障通知和故障信息WE浏览（可选）

运行数据和故障信息通过WE曲史查询（可选）

向GIS系统转发“二遥”实时数据（可选）

接收并执行GIS系统下发的遥控、遥调命令（可选）

1.6.1主要性能

161.1

主站系统容量

转发量10000

监测（控）点数量254

161.2主站系统可靠性

遥测合格率〉98%

遥信准确率〉99%

遥控正确率〉99.99%

遥调正确率〉99.99%

161.3主站系统实时性（GPRSS信方式）

遥测越限和遥信变位传送

<

5秒

遥信量变化传送

10分钟

遥测量变化传送

遥控命令响应时间

10秒

故障定位响应时间

5分钟

事故推画面时间

3秒

调用画面响应时间

2秒

画面自动刷新周期

模拟量和数字量的召唤周期

5分钟

1.7数据采集器

主要用于10kV配电线路，通过短距离无线跳频通信方式，实时采集附近100米范围内安装的3〜9只数字故障指示器的运行数据和故障信息（线路对地电场、负荷电流、短路动作电流、首半波尖峰突变电流、接地动作电流、短路故障动作标志、接地故障动作标志、稳态零序电流、暂态零序电流、电缆头温度等）以及数据采集器本身的运行状态（太阳能取电电压、电池电压等），然后将打包数据通过GPRSS信方式发送到远程主站系统进行分析和处理。

不带开关遥控的架空型数据采集器LPK-DCU基本配置：

20W太阳能板，或40VA开口CT或开关内置CT取电装置；

7.2Ah/12V铅酸蓄电池；

超低功耗GPRS和双向无线调频通信模块；

管理周边100米范围内3〜30只LPK2-A“四遥”数字故障指示器，相当于同时实现多达10条线路的故障定位和实时在线监测功能。

带开关遥控的架空型数据采集器LPK-DCU3基本配置：

40W太阳能板、80VA开口CT或开关内置CT取电装置；

7.2Ah/24V铅酸蓄电池组；

超低功耗GPRSS双向无线调频通信模块；

管理周边100米范围内3〜30只LPK2-A双向无线通信的“四遥”数字故障指示器。

适用于任何户外电动开关［须将手动或者220V交直流储能电机改为DC24VS流电机］,无须安装电源PT三相五柱信号PT、三相测量和保护CT零序CT,而无论线路有电还是停电，都可以轻松实现开关的远程【通过GPR舔口主站软件】、近距离500米范围内【通过RF无线模块】进行开关遥控操作。

相当于同时实现10条线路的故障定位和实时在线监测功能，以及两台同杆架设开关的电机储能、开关遥控和遥信等配网自动化功能。

1.7.1功能要求

体积小，重量轻，带电装卸

功耗低，采用太阳能电池板或开口CT取电，带后备电池，无太

阳或停电以后RF和GPR测在线7天

通过无线跳频或GPR通信方式可在线设置参数

遥控数字故障指示器翻牌/复归、指示灯点亮/熄灭

防死机和少维护设计

对上采用GPRSS信方式和标准101通信协议

对下采用无线跳频通信方式，带CRC校验和数据加密的跳频协议

可提供带开关位置遥信采集和开关遥控功能的数据采集器

1.7.2主要性能

电源：

标配18V/20W太阳能电池板组件或40VA开口CT取电装置

电池：

标配7.2Ah/12V松下铅酸蓄电池

整机静态平均功耗：

v55mA/3.6V

整机动态平均功耗：

v80mA/3.6V（RF和GPRS数据每分钟发送一次时）

遥测：

电流精度为土2%（100A额定电流时）或者土2A（电流小于20A时）；

电压线性度优于土5%测温精度为土1C（-55〜

150C）。

遥控（可选）：

4路3A/30VDC继电器空接点输出，AC2KV光电隔离，带DC24V可控遥控电源和开关操作电源

遥信（可选）：

6路1〜15mA/30VD（开关位置辅助接点输入，AC2KV光电隔离，带DC24V可控遥信电源

遥调：

远程设置1〜9只数字故障和数据采集器本身的参数

通信频率（短距离无线）：

420〜440MHz（出厂设置434M基频，每个基频有64个独立调频信道，自动跳频），40kbps通信速率

（双向），30〜300米通信距离可调（灌胶以后、双向通信，

20dbm）

带数字故障指示器数量：

3〜9只（架空），可扩30只（电缆）重量：

v5kg（不带开关遥信和遥控），25kg（带开关遥信和遥控）

尺寸（高X宽X厚）：

v150mm<

250mm<

200rDCUJ不带开关遥信和遥控），<

450X300X200m（DCU3带开关遥信和遥控），

设计寿命：

8年以上（电池除外）

环境温度：

-25C〜70C

环境湿度：

5〜95%

防护等级：

IP55

EMC等级：

土8kV静电放电，土4kV雷击浪涌（开口CT取电时）

1.8数字故障指示器

用于10kV小电流接地系统，准确检测线路短路、接地故障并给出翻牌和闪灯指示，可采集【或捕捉】到线路负荷电流、首半波接地尖峰电流、首半波接地动作电流、线路对地电场、稳态零序电流、暂态零序电流、电缆头对地电场、电缆头温度等实时数据和故障信息。

同时具备故障定位及在线监测

（控）系统无线调频通信接口，为人工参与分析、判断单相接地故障点，实现在线检测瞬时性短路、接地故障，在线监测亚健康运行状态，并可远程调整短路和接地故障检测参数。

1.8.1功能要求

小体积和微功耗设计

从高压导线小负荷电流开始取电

检测相间短路故障

检测小电流接地系统单相接地故障

监测线路负荷电流、短路动作电流

监测线路接地尖峰突变电流、接地动作电流

监测线路对地电场，以判断线路是否带电、停电、断线、接地、绝缘下降等隐患

本地无线跳频通信，动作信号和故障动作电流主动上报通过无线跳频通信，可在线调整短路、接地故障检测参数通过无线跳频通信，可在线校准电流精度

本地翻牌、闪灯显示

定时和遥控复归

防死机和免维护设计带电装卸

输电线路导线测温（可扩）

1.8.2技术参数

4.8Ah/3.6V长寿命一次性锂亚电池

取电功率：

50uA〜100mA/3.6V（对应一次负荷电流10A-600A）静态平均功耗：

50uA/3.6V

动态平均功耗：

80uA/3.6V（每分钟发送一次数据时）电流精度：

土2%（负荷电流为100A时）或者土2A（负荷电流小于20A时）

温度精度：

-55〜150C,土1C（可选）

线路对地电场精度：

0〜1023LSB线性度优于土5%通信频率（RF）:

420〜440MHz（64个独立信道自动跳频），

通信距离

动跳频）

（RF:

30〜100m（灌胶以后、双向通信、11dBm自

电压等级:

任意（出厂前确定），出厂默认为10〜35kV

负荷电流:

0〜600A

零序电流:

0〜60A

导线直径:

8〜40mm（单相）；

v110m（三相）

短时耐受电流：

40kA/4S

故障复位时间：

24h（1〜48h,可在线设置）

可动作次数：

不小于3000次

环境温度:

-25C〜70r

环境湿度:

5〜95%

防护等级:

IP65

等电位安装，6级以上

重量：

不大于500g

尺寸：

不大于①75*150mm

8年以上