UT-6111型故障指示器在某采油厂的应用

发布日期:2018-02-06

UT-6111型故障指示器采用流行的软硬件平台,集测量、故障检测、通讯、事件记录等多种功能于一体,适用于3kV~35kV中压配电网络的架空线路,具有短路、接地故障检测、负荷采集与就地告警功能,可实现故障信息到主站的远传。

1概述

陕西某采油厂共有四个35kV变电站,10KV均为两段母线,分段连接,出线线路合计为28条,8条备用,线路长达34公里,T型节点50多个。线路多处于黄土高原山区,交通不便,现场供电环境复杂,经常出现接地、短路等情况,很难快速准确找到故障点,严重影响正常生产,因此该采油厂决定在10KV线路安装故障指示器,以方便快速查找故障点。

近些年,故障指示器在国内已经广泛应用,但是,国内的故障指示器大部分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,再由通信终端传输至主站。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。

但是通信终端的供电与安装一直存在一系列问题:

1) 首先太阳能板安装繁琐且受灰尘与阴雨天气影响大,导致光电转换效率不高;

2)其次,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;

3)蓄电池维护困难,一般来说,铅酸蓄电池理想的运行环境为20 25℃,而在户外柜体中,夏天温度达到50 60℃,冬天温度则在零度以下,且春夏湿度大,加剧了铅酸蓄电池膨胀、负极板硫酸盐化等现象。同时这些蓄电池也缺乏基本的运行维护,未设置定期活化,长时间处于浮充状态加剧了蓄电池损坏。

因此,通信终端的安装、维护成本较高,杏子川采油厂对这种应用方式并不满意。

2技术方案

结合优特公司产品特点和工程经验,在杏子川采油厂我公司决定以UT-6111架空型故障指示器和简易主站组成JOYO-D11线路故障定位系统,实现小电流接地选线和接地故障区间定位功能。为了提高故障检测正确率,在其中一个主变母线安装了不对称电流源,采用注入法进行接地检测,其它变电站仍采用首半波法检测。现场目前已安装117套故障指示器,分别安装在四个变电站的十二条线路上。主站软件JOYO-D11以专网的网络环境安置在采油厂电力调控中心。

在电力调控中心安装JOYO-D11故障定位系统以及无线通讯装置,实现系统主站与现场故障指示器的无线实时通讯,无需通过通信终端转发数据,当现场有故障发生时,系统主站接受故障指示器上送的故障信息,运行人员可以通过系统主站方便、快捷地查看故障信息,并根据这些故障信息判断现场故障区域,缩短故障查找时间,提高工作效率。

UT-6111架空线型线路故障指示器能够采集每相负荷电流、对地电压,进行故障检测、带电指示;ABC三相共三只为一组,三只之间采用短距ZigBee通讯,其中A相指示器具有GPRS无线通讯功能,能够与主站进行实时通讯。当某一相装置监测到接地故障时,会将故障信息通过短距无线发送给具有GPRS无线通讯功能的A相装置上,并由A相装置将故障信息直接上送到主站系统。

在项目实施过程中,无需在柱上安装通信终端,简化了安装过程。由于未采用蓄电池和太阳能板,简化了后续的运行维护工作。

系统结构图

3技术参数


4系统特点

l 3+0模式——3+0模式的故障指示器,内置专用通信模块,无需安装通信终端,简化了安装过程,大大降低了运行人员的维护工作量和维护成本。

l 低功耗设计——线路一次电流大于5A时,故障指示器通过线路取电,一次电流小于5A时,在线路没有故障时CPU休眠,发生短路或单相接地时通过突变电流唤醒,大大节省了后备电池的使用,延长了后备电池的使用寿命。

l 通信方式灵活——无线公网、短距无线通信、光纤以太网、WIFI、ZigBee、串口等通信方式的使用,使终端可用性大大提高。

5项目实施效果

为了验证故障指示器可靠性,采油厂相关工作人员分别采用模拟击穿避雷器、金属性接地以及经过渡电阻接地三种不同的单相接地故障形式进行测试,其中在击穿避雷器、金属性接地故障时,对应试验线路挂装的故障区间内的UT-6111故障指示器全部可靠动作,翻牌告警,在经过渡电阻接地方式,由于采用了不对称电流源,故障指示器动作正确率也在90%以上,总体来说,试验效果令人满意。

故障指示器的安装,极大的提升了巡线人员工作效率。通常线路故障跳闸后.巡线时间均在3小时以上,多则半天才能找出故障点。安装故障指示器后,巡线人员根据故障指示器指示.快速确定短路及接地故障区段,巡线时间缩短至1小时,巡线人员也由过去的68人减少至34人。改变了过去盲目巡线,分段合闸查找故障区段的落后方法,节省了故障查找时间,减小了查找故障的劳动强度,缩小了停电范围,提高了巡线效率和供电可靠性。


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