浅谈油田架空线路故障定位应用

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1、浅谈油田架空线路故障定位应用王岗(珠海优特电力科技股份有限公司，广东珠海510800)石化专栏摘要阐述了油田线路故障定位的重要性，提出“免维护”要求，利用故障指示器实现线路故障区域的快速定位，为故障快速隔离及处理提供支持。关键词：油田线路；免维护；故障定位；无线通讯；故障指示器油田供电线路大多以直配方式供电，架空线路居多，部分线路延伸较长，特别是给偏远油井供电的线路；大多线路供电半径比较大，分支线路多，线路的结构复杂，一旦线路发生故障，查找出具体故障所在的分支和故障点非常困难，少则几小时，甚至数十小时，给原

2、油生产带来了巨大的经济损失，如何快速定位故障区域，恢复送电，减少经济损失，是油田供电单位迫切解决的问题。1现状在20世纪90年代，故障指示器逐步应用到油田架空线路中，通过故障翻牌指示的方式缩短故障排查时间，提高工作效率，但是其方式任然依赖于人工现场沿线排查，带来的效益有限，不能满足配网对供电可靠性的要求，没有获得用户的广泛认可。随着技术的发展，通信技术也有了突飞猛进的发展，特别是无线通信的广泛应用，使得故障信息的及时上送成为现实。具有无线通信的架空型故障指示器挂接于配电架空线路的不同区位，检测到故障时，通过

3、翻牌、指示灯就地指示，并通过无线公网通信将故障信息远传至主站，在主站配合下判断故障所在的出线、支线和区段。近年来，国内有的厂家推出了具有通信功能的故障指示器，故障指示器内置短距无线通信模块，与同样具有短距无线通信模块的专用通信终端通信，通信终端同时具有无线公网通信功能以连接主站，俗称“3+1”模式，即3个故障指示器加一个通信终端，通信终端供电采用蓄电池或太阳能板，安装在距离故障指示器较近的位置，如塔杆上。也就是说，这些厂家的故障指示器自身没有远距离无线通信功能，数据信息先通过短距无线通信传输至通信终端，再由

4、通信终端传输至主站。因为户外运行环境恶劣，通信终端的供电、安装存在一系列问题：蓄电池维护难度大，低温情况下电池无法正常工作，太阳能板安装繁琐且受灰尘与阴雨天气影响大、通信终端户外塔杆安装工作强度大且在防雨防尘防振防雷等方面要求高，因此，通信终端的制造成本、安装成本、维护成本都较高，这种“故障指示器+通信终端”的模式在电力行业的应用中存在较多的诟病。因此研发“免维护”要求的高可靠性故障指示器提上日程，“免维护”特指现场装置免维护，只要安装调试完成，后期不需要进行其他现场维护工作。2基于无线通信的免维护故障指示

5、器应用秉承“免维护”的要求，UT-6111架空型故障指示器(下称UT-6111)适用于35kV以下小电流接地系统的中压配网架空线路，是一种具有无线公网通信功能的架空线路故障指示器，采用了无线短距(RF)通信及无线远传一体化技术，掘弃了通信终端，无需蓄电池及太阳能板，实现了产品免维护，可简称为“3+0”模式。实现配电网络架空线路的短路与接地故障检测、上下电与断线检测、就地故障指示、负荷采集、高压带电指示功能，负荷信息和线路故障信息可通过无线公网通信远传至配网主站，从而实现故障定位和数据采集的功能。2．1故障定

6、位原理1)短路故障检测短路检测：如图由2撑线B相2、5、8指示器和C相3、6、9指示器翻红牌显示而11指示器和12指示器仍为白色，即可判断出D点发生短路故障。检测方法采用过流速断定值法，同时保留传统2014年第1期Et!鼍lt／It』121石化专栏的自适应法，如图1所示。警·-十薯警篮裂⋯⋯、．．⋯工兄●■■～量u1■l一!!务二一～Y⋯i0：每～—I⋯卜一—_卜⋯◆刍、i⋯、l—卜}“燃◆j’、、＼、i，

7、弘躺循示器甏}’壤图1自适应法的优点是自动跟踪负荷电流大小，不用整定参数。其缺点一：在两相接地、过流

8、或过负荷短路情况下，短路电流是逐渐增大的，指示器因无法检测到电流突变而导致拒动；其缺点二：线路长，短路电流小，指示器因无法检测到电流突变而导致拒动。过流速断定值法与变电站微机保护装置的故障检测原理一致，克服了自适应法的缺点。两种方法都增加了充电判据和电压条件，使线路送电、停电判断更可靠，可防止重合闸期间，非故障线路(分支)因重合闸涌流导致的误动，可防止空载合闸涌流导致的误动，可防止负荷波动导致的误动，可防止大负荷投切导致的误动，可防止相邻线路干扰导致的误动，提高了短路检测的正确率。2)接地故障检测接地检测：

9、如图由2≠}线C相3、6、9指示器翻牌显示而12指示器仍未动作，即可判断出D点发生接地故障，如图2所示。主变—Ii&!

10、。”—I＼■—■雹中●为故障状态嘉为正常状态图2该方法的特点是能够实时监测线路首半波尖峰电流、线路电压的变化，并根据尖峰电流的方向区分是否接地。为了防止人工合分闸(停电、投切负荷等)、保护跳闸和自动重合闸期间，非故障线路(分支)因三相开关动作不同期的单相暂态涌流导致误动，指示器增加了“充电判据”