新疆电网和田供电公司110kV乌和线等输电线路安装分布式输电线路

新疆电网和田供电公司110kV乌和线等输电线路安装分布

式输电线路故障诊断装置建设方案

建设方案

武汉三相电力科技有限公司

分布式输电线路故障诊断装置建设方案 武汉三相电力科技有限公司

目录

1.项目简介 ..................................................................................................................................................... 2 2.分布式输电线路故障诊断系统构成 .......................................................................................................... 2 3.分布式输电线路故障诊断装置安装实施方案 .......................................................................................... 3

3.1 110kV乌和线安装实施方案 ........................................................................................................... 3 3.2 110kV乌拉线安装实施方案 ........................................................................................................... 4 4.设备清单及预算 ................................................................................................................................. 5 5.系统实现原理及主要功能性指标 .............................................................................................................. 6

5.1基本原理 .......................................................................................................................................... 6 5.2功能性指标 ...................................................................................................................................... 7

5.2.1故障定位功能........................................................................................................................ 7 5.2.2故障原因辨识功能 ................................................................................................................ 7 5.2.3系统免维护时间 .................................................................................................................... 7

6.附录 ............................................................................................................................................................. 8

6.1安装设备说明 .................................................................................................................................. 8

6.1.1分布式输电线路故障诊断装置适用范围 ............................................................................ 8 6.1.2分布式输电线路故障诊断装置技术参数 ............................................................................ 8 6.1.3分布式输电线路故障诊断装置结构 .................................................................................... 8 6.1.4分布式输电线路故障诊断装置功能说明 ............................................................................ 8 6.1.5分布式输电线路故障诊断装置技术参数 ............................................................................ 9 6.2安装位置 .......................................................................................................................................... 9 6.3安装过程 ........................................................................................................................................ 11 6.4安装人员 ........................................................................................................................................ 12 6.5安全保障 ........................................................................................................................................ 13

6.5.1设备安全 ............................................................................................................................. 13 6.5.2系统安全 ............................................................................................................................. 13 6.5.3人身安全 ............................................................................................................................. 13 6.5.4带电作业 ............................................................................................................................. 13 6.5.5停电作业 ............................................................................................................................. 14

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分布式输电线路故障诊断装置建设方案 武汉三相电力科技有限公司

1.项目简介

本项目拟对新疆电网和田供电公司110kV乌和线、110kV乌拉线安装6套SX-TMU型分布式输电线路故障诊断装置，实现这两条线路的故障智能化监测。

2.分布式输电线路故障诊断系统构成

系统按照分层分布式体系设计，由分布式输电线路故障诊断装置、数据中心和工作站三部分组成，同时数据中心还提供了WEB服务查询功能。分布式输电线路故障诊断装置、数据中心和工作站之间通过广域网连接。本系统作为输电线路工况在线监测系统的一部分，与其他部分共享监测信息。

分布式输电线路故障诊断装置分布安装于输电线路的导线上，监测输电线路故障发生时刻的故障行波电流与工频故障电流及谐波电流，同时采集这些信号并上传到数据中心；数据中心通过GPRS与现场终端通信，接受上传的监测信息并下传相关控制信息。数据中心对上传的故障信息进行诊断，将上传信息和诊断结果存库保存；工作站分布于各管理办公室，是系统人机交互的窗口。工作站主要完成监测系统的建立设置、监测信息的查询、诊断结果的查询和分析报表以及对现场终端的控制设置。

图2.1 系统结构图

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3.分布式输电线路故障诊断装置安装实施方案

3.1 110kV乌和线安装实施方案

110kV乌和线全长65.462km，根据我公司产品配置原则，需要在乌和线#01、#107、#263各安装1套分布式输电线路故障诊断装置，共计需安装3套分布式输电线路故障诊断装置，（每1套分布式输电线路故障诊断装置包含3台分布式输电线路故障诊断装置，每1相安装1台）用户接收报警手机与局方查询计算机用现有资源，详细安装方案如下：

#01杆塔安装

#107杆塔安装 #263杆塔安装 小号变

大号变

GPRS 分布式输电线路故障诊断装置

输电线路

数据中心

局域网/Internet 局方WEB查询用户

责任人手机

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3.2 110kV乌拉线安装实施方案

110kV乌拉线全长67.231km，根据我公司产品配置原则，需要在110kV乌拉线#01、#116、#286各安装1套分布式输电线路故障诊断装置，共计需安装3套分布式输电线路故障诊断装置，（每1套分布式输电线路故障诊断装置包含3台分布式输电线路故障诊断装置，每1相安装1台）用户接收报警手机与局方查询计算机用现有资源，详细安装方案如下：

#01杆塔安装

#116杆塔安装 #286杆塔安装 小号变

大号变

GPRS 分布式输电线路故障诊断装置

输电线路

数据中心

局域网/Internet 局方WEB查询用户

责任人手机

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4.设备清单及预算

新疆电网和田供电公司110kV乌和线等输电线路安装分布式输电线路故障

诊断装置设备清单及预算

线路名称 110kV乌和线 110kV乌拉线 费用总计

需安装数量 3套 3套 设备单价 30万/套 180万元 小计（万元） 90 90 5

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5.系统实现原理及主要功能性指标

5.1基本原理

分布式输电线路故障诊断系统的体系结构不同于传统行波定位系统，其核心部件——分布式输电线路故障诊断装置安装于输电线路导线上，可以近距离地捕捉故障瞬间的行波信号。如图5.1-1所示，分布式输电线路故障诊断装置分布式直接安装于线路导线上，其故障定位基本过程描述如下：

1) 根据工频故障电流确定故障区间。设定输电线路在i、j、m、n等杆塔处装设了分布式输电线路故障诊断装置，现在第 j 基杆塔至第 m 基杆塔间发生了跳闸事故。此时，i 、j 处的工频故障电流相位与 m、 n 处的工频故障电流相位是相反的，利用这一简单逻辑原理，可以十分准确地确定故障发生在 j 、m 间。

图5.1 分布式监测故障点原理图

2）在确定的故障区间实施行波精确定位。由于行波定位的故障区间变短，地形弧垂所引起的误差按比例线性缩小。在故障区间确定在 j、 m 间后，只需对 j 、m 段实施行波定位。于此同时，系统采用分布式行波波速在线测量技术，即根据同一行波经过相邻两个分布式输电线路故障诊断装置的时间，可准确计算出行波波速，消除了行波波速对行波定位精度的影响，进一步提高了故障行波定位精度。

3）对于复杂网络结构的输电线路，在分支点处可安装分布式输电线路故障诊断装置，将复杂网络划分为一些简单的单线结构，之后仍采用上述方法：先利用工频故障电流定位故障区间，再在故障区间内实施行波定位。

4）由于不同原因（雷击、非雷击等）引发的输电线路跳闸故障，其故障闪络通道

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特性各不相同，这些不同会在同时形成的故障行波中得到体现。因此在故障点附近监测到的故障行波电流（未衰减和畸变），可以用来辨识故障引起的原因，实现雷击与非雷击，雷击故障中绕击与反击的辨识。同时也可实现雷击未跳闸情况下雷击避雷线、杆塔及导线的辨识。

3000[A]2500200015003000[A]250020001500100010005005000-50005101520253035[us]40(file 无冲击电晕绕击模型.pl4; x-var t) c:X1A -X20A 0-500-1000 05101520253035[us]40(file 无冲击电晕反击模型.pl4; x-var t) c:X1A -X20A 绕击事故下的典型行波波形 反击事故下的典型行波波形 图5.1-2 绕击和反击行波电流波形

5.2功能性指标

5.2.1故障定位功能

1）能准确确定输电线路故障区间；

区间定位可靠性 >99% 2）能准确确定输电线路故障位置； 定位误差≤300米 5.2.2故障原因辨识功能

1）能辨识雷击故障与非雷击故障

雷击与非雷击故障辨识准确率 >95% 2）能辨识绕击故障与反击故障

雷击故障性质识别准确率 >90%

5.2.3系统免维护时间

系统免维护时间 > 5年

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6.附录

6.1安装设备说明

6.1.1分布式输电线路故障诊断装置适用范围

分布式输电线路故障诊断装置用于输电线路故障信息监测，适用于110kV以上输电线路的故障监测；

终端安装适用于LGJ95-LGJ800系列型号的钢芯铝绞导线上安装。 6.1.2分布式输电线路故障诊断装置技术参数 外形尺寸：直径140mm ；

长度400mm

6.1.3分布式输电线路故障诊断装置结构

终端外形成圆柱状，有上下两个半圆柱体合并而成；

下圆柱体是终端的主体部分，也是终端与导线连接的受力部分；上半圆柱体仅起密封和屏蔽作用。

6.1.4分布式输电线路故障诊断装置功能说明

分布式输电线路故障诊断装置是本系统的重要环节，是实现输电线路故障信号检测从而实现定位的终端。它分布安装于输电线路导线上，一般每间隔20~30公里安装1组监测终端。分布式输电线路故障诊断装置主要实现以下功能：

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1） 监测量的检测和采集功能：主要实现输电线路故障行波信号和工频故障信号的

检测与采集，通过高速循环采集技术实现故障信号的全过程采集； 2） 数据处理功能：对采集的信号进行相应的数据处理和分析； 3） 数据通信功能：上传采集信号，接受下传参数及控制命令；

4） 自检和自恢复功能：定时自检终端状态上报数据中心；对系统可能出现的死机

问题具有自恢复功能；

5） 软件升级功能：可重新接收下传的运行软件，实现功能的升级。 6.1.5分布式输电线路故障诊断装置技术参数

工频故障电流测量范围： 0～50KA 工频故障电流测量精度： ±5% 高频行波电流测量范围： 5A～10KA 高频行波电流测量频率范围： 10KHz-10MHz 高频行波电流测量精度： ±3% 行波采样频率： 5～10兆赫兹 行波采样时长： >1600微秒 行波信号分辨率： 12位 工频信号采样率： >64点/周波 工频信号采样时长： >20周 工频信号分辨率： 12位 工作电源： 耦合取电方式

耦合取电正常工作电流范围 30-1000A

通讯接口： GPRS接口 1个 使用环境： 温度 -40℃～+80℃ 湿度 5RH～95%RH 大气压力 86～106Kpa

屏蔽等级： IP65

结 构： 外形尺寸R70x400

6.2安装位置

分布式输电线路故障诊断装置分布安装于输电线路导线上，安装程序简单，可带电安装；

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终端安装于输电线路导线上，距离塔头2.5米的位置； 距离防震锤等悬挂物0.5米以上的距离；

对于多分裂导线，终端只需安装于其中一根子导线上即可。

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6.3安装过程

安装步骤 安装步骤图例说明 第 一 步 说明：安装人员到达安装位置之后，如图所示：先在导线上固定安装辅件PVC管，以防损伤导线。 第 二 步 说明：托住设备的下半部卡入PVC管，两边的端盖口分别对应到两部分黑色密封处位置，扣上线夹，同时拧紧螺母到位。 11

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第 三 步 说明：确定已经紧固本体后，把铁芯的上半部分还原盖上，同时拧紧固定上半铁芯的螺钉。 第 四 步 说明：盖上本体的上半部分，在放置过程中，保证上下部分的对齐，同时拧紧上下固定螺丝。 6.4安装人员

设备可带电安装，也可停电安装；

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安装由输电部相关持证人员完成，按照带电作业及停电作业上线操作规范配置充足的人员。我公司会配置一名技术人员，在现场指导安装；

上线安装人员在安装前要接收技术人员的培训，经确认明白安装过程后再上线安装。培训一般安排在安装前一天进行。

6.5安全保障

6.5.1设备安全

设备需稳定可靠地安装在输电线路导线上，设备安装共有10个螺丝需要上线 人员拧紧；

在正常完成这些步骤后，终端可稳定可靠地与导线连接；

在安装完成下半圆柱体的安装时，技术人员会通过远程通信手段检测设备是 否安装正常，经确认正常后，再完成最后的封盖工作； 6.5.2系统安全

设备为独立电位安装，无高低电位的连接问题，也无其他较长引线，不会出现连接高低电位的隐患；

经华中科技大学力学仿真研究中心测试及中国电科院力学试验所检测，设备安装位置不会对导线带来舞动负面影响；

安装过程及过后，不要留有其他残留物在线路上。 6.5.3人身安全

安装由电力检修部门持有相关证件的上岗人员完成，严格按照带电作业及停电作业上线操作规范开展。 6.5.4带电作业

1）带电作业应在良好天气下进行，如遇雷电、雪雹、雨雾不得进行带电作业。风力大于5级时，一般不宜进行带电作业。如因特殊情况确需在恶劣天气下进行带电作业时，应组织有关人员充分讨论并编制必要的安全措施，经本单位主管生产领导(总工程师)批准后方可进行。

2）带电作业有以下情况之一者应停用重合闸，并不得强送电： ——中性点有效接地的系统中有可能引起单相接地的作业； ——中性点非有效接地的系统中有可能引起相间短路的作业； ——工作票签发人或工作负责人认为需要停用重合闸的作业。

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3）严禁约时停电或恢复重合闸。 4）要有合格的带电作业专用工作票：

5）现场合格的带电作业专用工作票是确保作业人员人身安全的关键，各级经批准的签发人、负责人、许可人，应把好现场作业的安全关。一个工作负责人只能发给一张工作票。若一张工作票下设多个小组工作，每个小组应指定工作负责(监护)人，并使用工作任务单。

6）要有带电作业方案和作业指导书：对危险性、复杂性、困难程度较大的线路带电作业项目和工作票签发人或工作负责人认为必要时，必须进行现场勘察，并要有经过严格的编、审、批手续的带电作业方案，使现场作业有各项严密的组织、安全、技术措施。每项带电作业必须有作业指导书。 6.5.5停电作业

1）凡在离地面2米及以上的地点进行工作，都应视作高处作业；

2）作业人员应定期检查身体，经医院鉴定，患有不宜从事高空作业的人员不得参加高处作业。工作前严禁饮酒，着装规范；

3）攀登杆塔脚钉、爬梯时，应检查脚钉、爬梯是否牢固；

4）在杆、塔上工作，必须使用安全带和戴安全帽。在杆塔高空作业时，应使用有后备绳的双保险安全带，安全带应系在牢固的构件上，应防止安全带被锋利物伤害。系安全带后必须检查扣环是否扣牢。在杆塔上作业转位时，不得失去安全带保护；

5）杆上人员应防止落物伤人，材料应用绝缘绳索传递，不得乱扔，杆下应防止行人逗留，防止落物伤人。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/tl3p.html