配电线路故障定位装置选型技术原则和检测技术规范

配电线路故障定位装置选型技术原则和检测技术规范

1 范围

本标准规定了配电线路故障定位装置（以下简称装置）的使用条件、技术要求、选型原则、试验项目及方法等。

本标准适用于额定电压 6.6kV～35kV、额定频率50Hz的三相交流配电架空线路中监测负荷、指示、上报短路和接地故障线路区段信息的装置。 2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验 A:低温 GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验 B:高温

GB/T 2423.4-2008 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Db：交变湿热试验方法 GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Ed:自由跌落 GB/T 2423.17-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Ka:盐雾

GB/T 5169.11-2006 电工电子产品着火危险试验 第11部分：灼热丝/热丝基本试验方法 成品的灼热丝可燃性试验方法

GB/T 5582-1993 高压电力设备外绝缘污秽等级

GB/T 11022-2011 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求

GB/T 11287-2000 电气继电器 第21部分 量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第一篇：振动试验（正弦）

GB/T 17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术 静电放电抗扰度试验

GB/T 17626.3-2006 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.4-2008 电磁兼容试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T 17626.5-2008 电磁兼容试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T 17626.8-2006 电磁兼容试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验

GB/T 17626.10-1998 电磁兼容试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验 GB 4208-2008 外壳防护等级（IP代码）

Q/GDW *** 国家电网公司配电自动化DLT 634.5101-2002规约实施细则 Q/GDW *** 国家电网公司配电自动化DLT 634.5104-2009规约实施细则 3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件 3.1

配电线路故障定位装置 distribution line fault locating device（FLD）

由采集单元和汇集单元组成，安装在配电线路上，监测线路运行参数，检测各类短路、接地故障，向配电主站上送监测信息和故障检测数据。 3.2

采集单元 acquisition unit

安装在配电线路上，能判断并指示各类短路故障，采集单相接地故障特征数据，采集负荷电流等信息，并将故障信息、负荷电流等信息上传至汇集单元。 3.3

汇集单元 collection unit

接收、处理采集单元上传的配电线路故障、电流等信息，同时与配电主站进行通信的单元，可采用架空导线悬挂安装或电杆固定安装方式。 3.4

相电场强度 phose voltage intensity 某一架空载流导体对地电压的比例感应值。 4 使用条件 4.1 正常使用条件 4.1.1 环境温湿度

环境温度、湿度分级见表1。

表1 工作场所环境温度和湿度分级

环境温度 级别 范围 ℃ C1 C2 C3 CX 注：CX 级别根据需要由用户和制造商协商确定。 －5～＋45 －25～＋55 －40～＋70 最大变化率 ℃／min 0.5 0.5 1.0 相对湿度 % 5～95 10～100 10～100 特 定 湿 度 最大绝对湿度 g/m3 29 29 35 非推荐 户外 户外（推荐） 使用场所 4.1.2 盐雾

盐溶液的浓度应为（5±1）%（质量比），pH值应在6.5～7.2内（35±2）℃。 4.1.3 大气压力

70kPa～106kPa。 4.1.4 海拔高度

安装场地的海拔不超过2000m。对于安装在海拔高于2000m处的设备依据GB/T 11022-2011第2.3.2 条要求执行。

4.1.5 污秽等级

不低于Ⅴ级。 4.2 特殊使用条件

a) 凡是需要满足4.1条规定正常环境条件之外的特殊使用条件，由项目单位在招标文

件中明确提出。

b) 对于安装在海拔高于2000m处装置的外绝缘，应满足GB/T 11022-2011第2.3.2

条的要求。 5 技术要求 5.1 总体要求 a) b) c) d) e) f)

装置由至少3个采集单元和1个汇集单元组成。

汇集单元最少支持3组采集单元（每组共3个）的数据汇集。 汇集单元最少支持3组采集单元（每组共3个）的数据汇集。 采用小型化、低功耗、免维护、高可靠设计。

整机使用寿命不小于8年，采集单元后备电源不低于设备使用寿命。 整机平均无故障时间MTBF≥70000h。

5.2 外观与结构

a) 应具备唯一硬件版本号、软件版本号、类型标识代码和ID号标识代码，并采用二

维码方式统一进行识别，详见附录A。

b) 采集单元重量不大于1kg，架空导线悬挂安装的汇集单元重量不大于1.5kg。 c) 采集单元报警指示灯应采用不少于3只超高亮LED发光二极管，布置在采集单元正

常安装位置的下方，地面360°可见。汇集单元的底部应具备绿色运行闪烁指示灯，在杆下明显可见。 d) 采集单元应有电源、电池正负极等外接端子和SIM卡槽，端子规格参数详见附录B。 e) 采集单元应有内部电源正负极、外部输入电源正负、外部输入电场正负极4个外接

端子，端子定义详见附录B。

f) 采集单元宜采用双TA回路设计，取电回路宜采用高磁导率的磁芯。

g) 采集单元和架空导线悬挂安装的汇集单元外壳应采用非金属阻燃材料，能承受

GB/T 5169.11规定的5级着火危险。装置外壳应采用抗紫外线、抗老化、抗冲击和耐腐蚀材料，应有足够的机械强度，能承受使用或搬运中可能遇到的机械力，适应严酷的户外运行环境，满足户外长期免维护要求。

h) 安装结构合理、方便可靠，支持带电安装和拆卸。卡线结构应有合适的握力，安装

牢固且不应造成线缆损伤，在不同截面线缆上安装方便可靠。结构件经50次装卸应到位且不变形，不影响故障检测性能。

i) 外观应整洁美观、无损伤或机械形变，内部元器件、部件固定应牢固，封装材料应

饱满、牢固、光亮、无流痕、无气泡。 5.3 电源要求 5.3.1 采集单元

a) 应采用TA取电并辅以超级电容作为主供电源，能量密度不低于锂电池的非充电电

池作为后备电源。主供电源和后备电源相互独立，当主供电源不能维持装置全功能工作时，后备电源自动投入。当主供电源恢复时，自动切回主供电源供电。超级电容在充满电时应可独立维持装置全功能工作不小于12h。

b) 线路负荷电流大于等于5A时，TA取电5s内应能满足装置全功能工作需求。线路

负荷电流低于5A且超级电容失去供电能力时，装置应至少能判断短路故障，定期采集负荷电流，并上传至汇集单元。

c) 非充电电池额定电压应不小于DC3.6V，在电池单独供电时，工作电流应不大于

100μA。在电池不更换情况下，持续工作时间应不低于8年，且满足闪光报警大于2000小时。 5.3.2 汇集单元

a) 可采用太阳能板或TA取电方式供电，并辅以可充电电池作为后备电源。

b) 采用太阳能板供电的汇集单元太阳能板额定输出电压不低于DC15V，容量不低于

15VA；电池额定电压为DC12V，容量不低于7Ah。采用TA取电的汇集单元电池额定电压应不小于DC3.6V，容量不低于8.5Ah。

c) 汇集单元整机功耗（在线，不通信）不大于0.2VA。电池独立供电的情况下，应能

全功能工作不少于7天。 5.4 绝缘性能 5.4.1 绝缘电阻

电杆固定安装汇集单元电源回路与外壳之间绝缘电阻≥5 MΩ（额定绝缘电压Ui≤60V）。 5.4.2 绝缘强度

电杆固定安装汇集单元电源回路与外壳之间额定绝缘电压Ui≤60V时，施加500V工频电压应无击穿、无闪络。 5.5 通信要求

5.5.1 采集单元与汇集单元之间通讯机制

a) 采集单元应能主动实时上送故障信息，每5min记录一次负荷数据。 b) 应支持实时故障、负荷等信息召测，同时并能根据工作电源情况定期或定时上送至

汇集单元。

c) 采集单元定时发送信息给汇集单元，汇集单元在10min内没有收到采集单元信息，

即视为通信异常。采集单元与汇集单元通信故障时应能将报警信息上送至配电主站。 5.5.2 汇集单元与主站之间通讯机制

a) 可通过配电主站对汇集单元和采集单元进行参数设置。

b) 汇集单元应支持数据定时上送、负荷越限上送、重载上送和主动召测，最小上送时

间间隔为15min。 5.5.3 通讯距离及规约

a) 采集单元与汇集单元通过无线双向通信，可视无遮挡通信距离应不低于50米。

b) 采集单元与汇集单元之间如通过无线中继或路由方式通信，采集单元之间通信距离

应不低于500米。

c) 汇集单元与主站通过无线公网双向通信，通信规约应遵循《国家电网公司DL/T

634.5101-2002规约实施细则》、《国家电网公司DL/T 634.5104-2009规约实施细则》。 5.5.4 对时及守时

a) 每组采集单元三相时间同步误差不大于200μs。

b）汇集单元应支持主站及北斗或其他同步时钟装置对时，守时精度≤2s/24h。 5.6 功能要求

5.6.1 短路和接地故障识别

5.6.1.1 短路故障判别应自适应负荷电流大小，故障突变电流的启动值宜不低于150A，当

装置检测到故障电流且该故障电流很快消失，残余电流不超过5A零漂值，则装置应能就地采集故障信息，以闪光形式就地指示故障，且能将故障信息上传至主站。

5.6.1.2 发生接地故障，当装置不能判断出接地故障处于安装位置的上游和下游时，装置应

能就地采集故障信息和波形，且能将故障信息和波形传至主站进行判断，同时汇集单元应能接收主站下发的故障数据信息，采集单元以闪光形式指示故障；当装置能判断出接地故障处于安装位置的上游和下游时，采集单元应能就地采集故障信息和波形，以闪光形式指示故障，且能将故障信息和波形上传至主站。 5.6.2 能监测线路三相负荷电流、相电场强度、故障电流等运行信息和主供电源、后备电源等状态信息，并能将以上信息上送至主站，同时采集单元具备故障录波功能。

5.6.3 接地故障判别适应中性点不接地、消弧线圈接地、经小电阻接地等配电网中性点接地方式，以及不同配电网网架结构；满足金属性接地、弧光接地、电阻接地等不同接地故障检测要求。

5.6.4 当线路发生故障后，采集单元应能正确识别故障类型，并能根据故障类型选择复位形式。

a) 能识别重合闸间隔为不小于0.2秒的瞬时性和永久性短路故障，并正确动作。 b) 永久性故障上电后自动延时复位，瞬时性故障后按设定时间复位，或执行主站远程

复位。 5.6.5 接地故障录波

a）接地故障发生时，采集单元应能实现三相同步录波，并上送至汇集单元合成零序电流波形，用于接地故障的判断。

b) 录波范围包括不少于故障前2个周波至故障后3个周波，每周波不少于64个采样

点，录波数据循环缓存。

c) 汇集单元应能将3只采集单元上送的故障信息、波形，并标注时间参数合成为一个

波形文件上送给主站，时标精度小于200μs。

d) 录波启动条件可包括电流突变、相电场强度突变等，应实现同组触发、阈值可设。 e) 录波数据可响应主站发起的召测。

f) 上送配电主站的录波数据应符合Comtrade 1999标准的文件格式要求，且只采用

CFG和DAT两个文件，并且采用二进制格式。

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